高考数学 二次函数在闭区间上的最值问题
函数专题：二次函数在闭区间上的最值问题-【题型分类归纳】
函数专题：二次函数在闭区间上的最值问题一、二次函数的三种形式1、一般式：()()20=++≠f x ax bx c a2、顶点式：若二次函数的顶点为(),h k ，则其解析式为()()()20=-+≠f x a x h k a 3、两根式：若相应一元二次方程20++=ax bx c 的两个根为1x ，2x ，则其解析式为()()()()120=--≠f x a x x x x a二、二次函数在闭区间上的最值二次函数在区间上的最值，核心是函数对称轴与给定区间的相对位置讨论， 一般为：对称轴在区间的左边、中间、右边三种情况.设()()20=++≠f x ax bx c a ，求()f x 在[],∈x m n 上的最大值与最小值。
将()f x 配方，得顶点为24,24⎛⎫-- ⎪⎝⎭b ac b a a ，对称轴为2=-b x a （1）当[],2-∈bm n a时， ()f x 的最小值为2424-⎛⎫-=⎪⎝⎭b ac bf a a ， ()f x 的最大值为()f m 与()f n 中的较大值； （2）[],2-∉bm n a时， 若2-<bm a，由()f x 在[],m n 上是增函数，则()f x 的最小值为()f m ，最大值为()f n ；若2->bn a，由()f x 在[],m n 上是减函数，则()f x 的最小值为()f n ，最大值为()f m ；三、二次函数在闭区间上的最值类型1、定轴定区间型：即定二次函数在定区间上的最值，其区间和对称轴都是确定的，要将函数配方，再根据对称轴和区间的关系，结合函数在区间上的单调性，求其最值（可结合图象）；2、动轴定区间型：即动二次函数在定区间上的最值，其区间是确定的，而对称轴是变化的，应根据对称轴在区间的左、右两侧和穿过区间这三种情况分类讨论，再利用二次函数的示意图，结合其单调性求解；3、定轴动区间型：即定二次函数在动区间上的最值，其对称轴确定而区间在变化，只需对动区间能否包含抛物线的定点横坐标进行分类讨论；4、动轴动区间型：即动二次函数在动区间上的最值，其区间和对称轴均在变化，根据对称轴在区间的左、右两侧和穿过区间这三种情况讨论，并结合图形和单调性处理。
高一数学复习考点知识与题型讲解12---二次函数在闭区间上的最值问题
高一数学复习考点知识与题型讲解第12讲二次函数在闭区间上的最值问题二次函数在闭区间上的最值问题，核心是函数对称轴与给定区间的相对位置关系的讨论．一般分为：对称轴在区间的左边，中间，右边三种情况．设，求在上的最大值与最小值．分析：将配方，得顶点为、对称轴为；当时，它的图象是开口向上的抛物线，数形结合可得在上的最值：(1)当时，的最小值是的最大值是中的较大者．(2)当时，由在上是增函数，则的最小值是，最大值是．(3)当时，由在上是减函数，则的最大值是，最小值是．当时，可类比得结论．【题型一】定轴动区间已知是二次函数，不等式的解集是，且在区间上的最大值是．(1)求的解析式；(2)设函数在上的最小值为，求的表达式．【解析】(1)是二次函数，且的解集是，可设－．(待定系数法，二次函数设为交点式)在区间－上的最大值是．由已知得，，－．(2)由(1)得，函数图象的开口向上，对称轴为(讨论对称轴与闭区间的相对位置)①当时，即时，在上单调递减，(对称轴在区间右侧)此时的最小值；②当时，在上单调递增，(对称轴在区间左侧)此时的最小值；③当时，函数在对称轴处取得最小值(对称轴在区间中间)此时，－综上所述，得的表达式为：．【点拨】①利用待定系数法求函数解析式；②对于二次函数,对称轴是确定的，而函数的定义域不确定，则按照对称轴在区间的“左、中、右”分成三种情况进行讨论.【题型二】动轴定区间求在区间上的最大值和最小值．【解析】的对称轴为．①当时，如图①可知，在上递增，，．②当时，在上递减，在上递增，而，(此时最大值为和中较大者)当时，，如图，当时，，如图③，③当时，由图④可知，在上递减，，．综上所述，当时，，；当时，，；当时，，；当时，，．【点拨】①题目中的函数的对称轴是不确定的，定义域是确定的，在求最小值时与“定轴动区间”的思考一样分对称轴在区间的“左、中、右”分成三种情况(即)进行讨论.②在求最大值时，当，还需要判断和时谁离对称轴更远些，才能确定、哪个是最大值，则还有分类;【题型三】逆向题型已知函数在区间上最大值为，求实数的值．【解析】若，(注意函数不一定是二次函数)则而在上的最大值,(2)若则的对称轴为，则的最大值必定是、、这三数之一，若，解得，此时而为最大值与为最大值矛盾，故此情况不成立．若，解得，此时而距右端点较远，最大值符合条件，.若，解得，当时，，则最大值不可能是；当时，此时最大值为，；综上所述或【点拨】本题没有按照分对称轴在定义域的“左、中、右”分离讨论，否则计算量会很大，还要考虑开口方向呢.思路是最大值必定是、、这三数之一，那逐一讨论求出值后再检验就行.巩固练习1 (★★) 已知函数．当时，求函数在区间上的值域；当时，求函数在区间上的最大值；求在上的最大值与最小值．【答案】(1) (2) ；(3)时, 最小值为，最大值为；时，最小值为，最大值为．时，最大值为，最小值为．【解析】(1)当时，，函数在－－上单调递减，在－上单调递增，－，，，，函数在区间上的值域是；(2)当时，，，函数在区间上的最大值；，函数在区间上的最大值；函数在区间上的最大值；(3)函数的对称轴为，①当，即时，函数在－上是增函数，当时，函数y取得最小值为；当时，函数取得最大值为．②当，即时，当时，函数取得最小值为；当时，函数取得最大值为．③当－，即－时，－a时，函数取得最小值为－；当－时，函数取得最大值为－．④当－，即－时，函数在－上是减函数，故当－时，函数取得最大值为－；当时，函数取得最小值为．2(★★) 已知函数．(1)若，求在上的最大值和最小值；(2)若在为单调函数，求的值；(3)在区间上的最大值为4，求实数的值．【答案】(1)最大值是，最小值(2)或(3)或【解析】(1)时，；在－上的最大值是，最小值是－；(2)在为单调函数；区间－在f(x)对称轴－的一边，即－－，或－；或－；－(3)－，中必有一个最大值；若－－－；－－，符合－最大；若，；，符合最大；或．3(★★) 已知函数在上恒大于或等于，其中实数求实数的范围.【答案】【解析】若时，在上是减函数，即则条件成立，令(Ⅰ)当时，即则函数在上是增函数，=即，解得或,(Ⅱ)当即若解得与矛盾;(2)若时即解得与矛盾;综上述：．4(★★★)已知函数在区间上的最小值是,最大值是，求的值.【答案】【解析】解法1：讨论对称轴中与的位置关系。
二次函数在闭区间上的最值问题
第三讲 二次函数在闭区间上的最值问题 一．知识点介绍1.区间的概念设a 、b 是两个实数，且a<b ，规定：说明：① 对于[a,b]，(a,b)，[a,b)，(a,b]都称数a 和数b 为区间的端点，其中a 为左端点，b 为右端点，称b-a 为区间长度；②在数轴上，这些区间都可以用一条以a 和b 为端点的线段来表示，在图中，用实心点表示包括在区间内的端点，用空心点表示不包括在区间内的端点；③实数集R 也可以用区间表示为（-∞，+∞），“∞”读作“无穷大”，“-∞”读作“负无穷大”，“+∞”读作“正无穷大”，还可以把满足x ≥a, x>a, x ≤b, x<b 的实数x 的全体分别表示为[a,+∞)、（a,+∞）、(-∞,b]、(-∞,b)。
我们把以上区间记为A ，若x 是A 中的一个数，就说x 属于A ，记作x ∈A 。
否则就说x 不属于A ，记作x ∉A 。
2. 二次函数f(x)=ax 2+bx+c(a≠0)在x ∈[α,β]上的最值： 当a>0时，有三种情况：从上述a>0的三种情况可得结论：（1）若[,]2baαβ-∈，则当2b x a =-时，2min4()24b ac b y f a a-=-=，它的最大值为()f α与()f β中较大的一个。
(2) 若[,]2baαβ-∉，则最大值为()f α与()f β中较大的一个，另一个即为最小值。
当a<0可作同样处理。
二．例题讲解：类型一“轴定区间定”例1：已知f(x)=x 2-x+2，当x 在以下区间内取值时，求f(x)的最大值与最小值。
(1) x ∈[-1,0] (2) x ∈[0,1] (3) x ∈[1,2]变式1：求y =的最值。
变式2：已知0≤x≤1，求y =的最值。
变式3：求函数y x =+的最小值。
类型二“轴变区间定”例2：求函数f(x)=2x 2-2ax+3在区间[-1,1]上的最小值。
含参数的二次函数在闭区间上的最值问题
含参数的二次函数在闭区间上的最值问题含参数的二次函数在闭区间上的最值问题导语：含参数的二次函数在闭区间上的最值问题是数学中常见的优化问题之一。
通过分析函数的性质和求导，我们可以找到函数在给定闭区间上的最大值或最小值。
本文将从简单到复杂的方式，深入探讨这个主题，并提供一些实际例子来帮助读者更好地理解。
引言: 含参数的二次函数是指形如f(x) = ax^2 + bx + c的函数，其中a、b、c为实数且a≠0。
在闭区间[a, b]上求函数的最值，可以通过以下步骤进行。
一、函数的性质分析1. 我们可以观察函数的开口方向。
如果a>0，函数开口向上，最值为最小值；如果a<0，函数开口向下，最值为最大值。
这个性质对于我们确定最值的区间非常重要。
2. 我们可以通过求导来确定函数的驻点。
驻点是指函数斜率为零的点，可能是最值点的候选。
对于f(x) = ax^2 + bx + c，求导得到f'(x) =2ax + b。
令f'(x) = 0，解得x = -b/2a。
这个x值就是函数的驻点，我们需要判断它是否在闭区间[a, b]上。
3. 我们可以通过比较函数在闭区间的端点值和驻点值来确定最值。
根据前述观察，如果a>0，我们比较f(x)在[a, b]的端点值和驻点值，取较小的值作为最小值；如果a<0，我们比较f(x)在[a, b]的端点值和驻点值，取较大的值作为最大值。
二、实际例子假设我们要找到函数f(x) = x^2 + bx + c在闭区间[1, 3]上的最小值。
1. 观察函数的开口方向。
由于a=1>0，说明函数开口向上，最值为最小值。
2. 求导。
对函数f(x)求导得f'(x) = 2x + b。
令f'(x) = 0，解得x = -b/2。
这个x值就是函数的驻点。
3. 比较端点值和驻点值。
在闭区间[1, 3]中，我们计算f(1)，f(3)和f(-b/2)的值。
二次函数在闭区间上的最值问题
所以，当t=50时，h(t)取得区间[0 ，200]上的最大值100；
当 200<t≤300时，配方整理得
1 t 3502 100 ht 200
所以，当t=300时，h(t)取得区间[200，300]上的最大值87.5 综上，由100>87.5可知， h(t)在区间[0，300]上可以取最大值 100，此时，t=50 ，即从二月一日开始的第50天时，上市的西 红柿纯收益最大。
∴ 当1＜a时， f(x)min=f(a)=a2-2a+3 f(x)max=f(3)=6
∴ 当-1＜a≦1时， f(x)min=f(1)=2 f(x)max=f(3)=6 ∴ 当a≦-1时， f(x)min=f(1)=2 f(x)max=f(a)=a2-2a+3
3 2 1 -2
1 2 3
1 2 1 175 t t , 0 t 200 , 200 2 2 ht 1 t 2 7 t 1025 , 200 t 300 . 2 2 200
当0≤t≤200时，配方整理得
1 t 502 100 ht 200
（I）写出图一表示的市场售价与时间的函数关系式P=f(t)；
写出图二表示的种植成本与时间的函数关系式Q=g(t)；
（ II ）认定市场售价减去种植成本为纯收益，问何时上市的西 红柿收益最大？
（注：市场售价和种植成本的单位：元/102kg，时间单位：天）
解：（I）由图一可得市场售价与时间的函数关系为
b 2a
（2）二次函数y=ax² +bx+c (a<0)
b 4ac b 2 顶点坐标 , 2 a 4 a 在（-∞， 2ba )上，单调递增；在（ 2ba ，+ ∞）上，单调递减。
2023年高考数学一轮复习精讲精练(新高考专用)专题：二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳
专题06：二次方程根的分布与二次函数在闭区间上的最值归纳精讲温故知新1、一元二次方程02=++c bx ax 根的分布情况 设方程()200ax bx c a ++=≠的不等两根为12,x x 且12x x <，相应的二次函数为()20f x ax bx c =++=，方程的根即为二次函数图象与x 轴的交点，它们的分布情况见下面各表（每种情况对应的均是充要条件）表一：（两根与0的大小比较即根的正负情况）分布情况两个负根即两根都小于0()120,0x x << 两个正根即两根都大于0()120,0x x >>一正根一负根即一个根小于0，一个大于0()120x x <<大致图象（>a ）得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪>⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪>⎪⎩ ()00<f大致图象（<a ）得出的结论()00200b a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪<⎪⎩ ()00200b a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪<⎪⎩ ()00>f综合结论（不讨论a）()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪-<⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00200b a a f ∆>⎧⎪⎪->⎨⎪⋅>⎪⎩ ()00<⋅f a例1：1．（多选）若关于x 的方程2(1)+2=0x m x m ---的两根为正数(包含等根)，则m 的取值可以是（ ）A ．122--B．-C ．1.9 D ．1.99【答案】BCD 【解析】 【分析】由一元二次函数零点的分布可得答案. 【详解】由题意，构建函数2()(1)2f x x m x m =--+-，因为关于x 的方程2(1)20x m x m --+-=的两根为正数(包含等根)， 所以()()()2Δ142010200m m m f ⎧=---⎪-⎪>⎨⎪>⎪⎩， 解得122m -+<， 故选：BCD. 2.已知函数()2()23f x x ax a a R =-+-∈．（1）若1a =时，求()f x 在区间1[,3]2上的最大值和最小值； （2）若()f x 的一个零点小于0，另一个零点大于0，求a 的范围. 【答案】（1） max 5y =；min 1y = ；（2）3a > 【分析】（1）求出函数的对称轴，再判断对称轴与区间的位置关系，从而得到函数的最值； （2）由题意得(0)0f <，即可得到答案； 【详解】（1）当1a =时，函数的对称轴为11[,3]2x =∈，∴min ()(1)1f x f ==，15(),(3)524f f ==， ∴max ()5f x =。
考点08 二次函数在闭区间上的最值(值域)问题的解法(解析版)
专题二函数考点8 二次函数在闭区间上的最值（值域）问题的解法【方法点拨】一、知识梳理二、二次函数在闭区间上的最值（值域）问题的解法【高考模拟】1．已知函数()bf x ax x=+，若存在两相异实数,m n 使()()f m f n c ==，且40a b c ++=，则||m n -的最小值为（ ）A ．22B 3C 2D 3【答案】B 【分析】由题设可得20(0)ax cx b x -+=≠，又()()f m f n c ==即,m n 为方程两个不等的实根，即有,c bm n mn a a+==，结合2||()4m n m n mn -=+-40a b c ++=得2||16()41b bm n a a-=⋅+⋅+.【解析】由题意知：当()bf x ax c x=+=有20(0)ax cx b x -+=≠， ∵()()f m f n c ==知：,m n 是20(0,0,0)ax cx b x a b -+=≠≠≠两个不等的实根.∴,c b m n mn a a +==，而2224||()4c ab m n m n mn a--=+-= ∵40a b c ++=，即4c b a =--，∴||m n -=b t a =，则||m n -==∴当18t =-时，||m n -故选：B 【点睛】关键点点睛：由已知条件将函数转化为一元二次方程的两个不同实根为,m n ，结合韦达定理以及||m n -=.2．已知函数2()f x ax bx c =++，满足(3)(3)f x f x +=-，且(4)(5)f f <，则不等式(1)(1) f x f -<的解集为（ ）A ．(0,)+∞B ．(2,)-+∞C ．(4,0)-D ．(2,4)【答案】C 【分析】由题设知()f x 关于3x =对称且开口向上，根据二次函数的对称性(1)(1)f x f -<有115x <-<，求解集. 【解析】依题意，有二次函数关于3x =对称且开口向上，∴根据二次函数的对称性：若(1)(1)f x f -<，即有115x <-<， ∴40x -<<. 故选：C 【点睛】关键点点睛：由题设可得()f x 关于3x =对称且开口向上，根据对称性求函数不等式的解集即可. 3．已知函数()sin f x x x =+，若存在[0,]x π∈使不等式(sin )(cos )f x x f m x ≤-成立，则整数m 的最小值为（ ） A ．1-B ．0C ．1D ．2【答案】A 【分析】先对()f x 求导可得()1cos 0f x x '=+≥，()f x 单调递增，原不等式可化为存在[0,]x π∈ 使得sin cos x x m x ≤-有解，即sin cos m x x x ≥+对于[0,]x π∈有解，只需()min m g x ≥， 利用导数判断()g x 的单调性求最小值即可. 【解析】由()sin f x x x =+可得()1cos 0f x x '=+≥， 所以()sin f x x x =+在[0,]x π∈单调递增，所以不等式(sin )(cos )f x x f m x ≤-成立等价于sin cos x x m x ≤-， 所以sin cos m x x x ≥+对于[0,]x π∈有解， 令()sin cos g x x x x =+，只需()min m g x ≥， 则()sin cos sin cos g x x x x x x x '=+-=， 当02x π≤≤时，()cos 0g x x x '=≥，()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递增， 当2x ππ<≤时，()cos 0g x x x '=<，()g x 在,2ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦单调递减， ()0cos01g ==，()sin cos 1g ππππ=+=-，所以()()min 1g x g π==-， 所以1m ≥-，整数m 的最小值为1-， 故选：A. 【点睛】方法点睛：若不等式(),0f x λ≥()x D ∈（λ是实参数）有解，将(),0f x λ≥转化为()g x λ≥或()()g x x D λ≤∈有解，进而转化为()max g x λ≤或()()min g x x D λ≥∈，求()g x 的最值即可.4．已知函数2()26f x x ax =+--，若存在a R ∈，使得()f x 在[2,]b 上恰有两个零点，则实数b的最小值为（ ）A ．B ．4C ．2+D ．2+【答案】C 【分析】由函数在[2，]b 上恰好有2个零点可得，可得零点必在区间的端点，讨论零点为2和b 时，解得a 的值，将a 的值代入使得函数值f （b ）0=求出b 的值即可． 【解析】因为函数2())|2|6f x x ax =+--在[2，]b 上恰有两个零点，所以在2x =与x b =时恰好取到零点的最小值和最大值时，实数b 取最小值， 若2x =，()f x 的零点满足f （2）2|222|60a =+--=，解得2a =，或4a =-，当2a =，2()|22|6f x x x =+--，满足()f x 在[2，]b 上恰好有2个零点，则f （b ）2|22|60b b =+--=，且2b >，解得2b =（舍)或4b =-（舍)，当4a =-时，2()|42|6f x x x =---且2b >，满足()f x 在[2，]b 上恰好有2个零点， 则f （b ）2|42|60b b =---=，2b >，所以2|42|6b b --=，即2426b b --=-整理2440b b -+=，解得2b =（舍)，或2480b b --=解得：2b =-（舍)或2b =+综上所述，当2b =+()f x 在[2，]b 上恰好有2个零点．故答案为：2+ 【点睛】本题考查函数的零点和方程根的关系，考查了计算能力，同时考查了转化思想与分类讨论思想的应用，属于难题.5．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，22n n S a =-，若存在两项m a ，n a ，使得64m n a a =，则19m n+的最小值为（ ） A ．145B ．114C ．83D ．103【答案】B【分析】运用数列的递推式和等比数列的定义、通项公式可得2nn a =．求得6m n +=，()19119191066m m n m n n n m n m ⎛⎫⎛⎫+=++=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，运用基本不等式，检验等号成立的条件，根据单调性即可得出结果. 【解析】解：22n n S a =-，可得11122a S a ==-，即12a =，2n ≥时，1122n n S a --=-，又22n n S a =-，相减可得1122n n n n n a S S a a =-=-﹣﹣，即12n n a a -=，{}n a 是首项为2，公比为2的等比数列．所以2nn a =．64m n a a =，即2264m n ⋅=，得6m n +=，所以()191191911010666m m n m n m n m n n ⎛⎛⎫⎛⎫+=++=++≥+ ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝ 181663=⨯=， 当且仅当9n m m n=时取等号，即为32m =，92n =．因为m ，n 取整数，所以均值不等式等号条件取不到，则1983m n +>， 因为19196m n y m m +=+=-，在30,2⎛⎫⎪⎝⎭上单调递减，在3(,)2+∞上单调递增，所以当2m =，4n =时，19m n+取得最小值为114．故选：B. 【点睛】本题考查数列的通项公式的求法，运用数列的递推式和等比数列的定义、通项公式，考查基本不等式的运用，考查化简运算能力，属于中档题．6．已知函数()11,021,232x x x f x x -⎧-≤≤⎪=⎨⎛⎫<≤⎪ ⎪⎝⎭⎩，若存在实数123,,x x x ，当12303x x x ≤<<≤时，()()()123f x f x f x ==，则()2312x f x x x +的最小值是（ ）.A ．58B ．516C ．532D ．564【答案】C 【分析】作出分段函数的图像，结合图像确定123,,x x x 的范围及等量关系，再将所求式子转化为关于3x 的函数，利用函数的单调性求解最小值. 【解析】 如图：122x x += ，312112x x -⎛⎫-= ⎪⎝⎭即312112x x -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,()33112312111222x x x f x x x --⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=+ 令311,2x t t -⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭1142⎡⎫⎪⎢⎣⎭，,则()()2321212x f x t t x x =++ 当14t =时取得最小值532. 故选C【点睛】本题主要考查分段函数图像、函数零点、函数最小值的应用，解题中主要应用了数形结合的思想、换元思想、函数思想，属于中档题；解题的关键有两个：一是准确作出分段函数图像，利用已知条件确定出123,,x x x 范围以及122x x +=；二是将所求式子转化为关于3x 的函数，利用函数的性质求最小值.7．已知实数x 、y 满足{24 2y xx y y ≤+≤≥-,若存在x 、y 满足()()22211(0)x y r r ++-=>，则r 的最小值为（ ）A ．1B ．2C ．423D ．523【答案】B【解析】试题分析：可行域为直线,24,2y x x y y =+==-围成的三角形区域， (),x y 到点()1,1-的距离最小值为2，所以r 的最小值为2考点：线性规划问题8．若实数a 、b 、c +∈R ，且2256ab ac bc a +++=-，则2a b c ++的最小值为（ ） A ．51- B ．51+C ．252+D ．252-【答案】D 【解析】因为2256ab ac bc a +++=-，所以2ab a ac bc +++()()a a b c a b =+++()()a c a b =++()262551=-=- ，所以()()()()22a b c a c a b a c a b ++=+++≥++=252-，当且仅当()()a c a b +=+时，等号成立. 故选D.点睛：本题主要考查均值不等式的灵活应用，关键是对已知等式分解为()()()2=51a c a b ++-.9．已知圆和两点，若圆上存在点，使得，则的最小值为（ ）A ．B ．C ．D ． 【答案】D 【解析】试题分析：由题意以为直径的圆与圆有公共点，则，解得．所以的最小值为1，故选D ．考点：两圆的位置关系．【名师点睛】1．两圆位置关系的判断常用几何法，即利用两圆圆心之间的距离与两圆半径之间的关系，一般不采用代数法．2．若两圆相交，则两圆公共弦所在直线的方程可由两圆的方程作差得到． 10．已知函数()1ln ax f x xe x ax -=--，21,a e ⎛⎤∈-∞- ⎥⎝⎦，函数()f x 的最小值M ，则实数M 的最小值是（） A ．1- B ．1e-C ．0D ．31e-【答案】C 【分析】求得()()11'1ax f x ax e x -⎛⎫=+- ⎪⎝⎭，先证明110ax e x --≤，可得当10,x a ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时，()f x 单调递减，当1,x a ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭时，(),f x 单调递增，则()2min 1111ln f x f e a a a -⎛⎫⎛⎫=-=-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，设(2210,,1ln t e M t e t a -⎤-=∈=-+⎦，()()22ln 10,t h t t t e e=-+<≤可证明()h t 在(20,e ⎤⎦上单调递减，()()20h t h e ≥=，从而可得结果.【解析】 求得()()()1111111'11ax ax ax ax ax f x eaxe a e ax ax e x x x ----+⎛⎫=+--=+-=+- ⎪⎝⎭ 考察11ax y ex -=-是否有零点，令0y =， 可得1ln x a x -=，记()1ln xx xϕ-=，()2ln 2'x x xϕ-=,()x ϕ在()20,e 上递减，在()2,e +∞上递增， 所以()min x ϕ= ()2e ϕ 21e =-，即21ln 1x x e-≥-， 因为21a e ≤-,所以11ln 10ax x a e x x--≤⇔-≤， 故可知，当10,x a ⎛⎫∈-⎪⎝⎭时，()()10,'0,ax f x f x +>≤单调递减， 当1,x a ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭时，()()10,'0,ax f x f x +<≥单调递增，从而由上知()2min 1111ln f x f e a a a -⎛⎫⎛⎫=-=-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭， 设(()222210,,1ln 10t t e M t e t lnt t e a e -⎤-=∈=-+=-+<≤⎦， 记()()()22211ln 10,'0,t h t t t e h t e e t=-+<≤=-≤()h t 在(20,e ⎤⎦上单调递减，()()20h t h e ∴≥=，M ∴的最小值为0.故选C.【点睛】本题主要考查利用导数判断函数的单调性以及函数的最值，属于难题.求函数()f x 最值步骤：(1) 求导数()f x '；(2)判断函数的单调性；(3)若函数单调递增函数或单调递减，利用单调性求最值；(4) 如果只有一个极值点，则在该处即是极值也是最值；（5）如果求闭区间上的最值还需要比较端点值的函数值与极值的大小. 11．已知函数()1f x x a =+，若存在,42ππϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭，使()()sin cos 0f f ϕϕ+=，则实数a 的取值范围是（ ）A ．1,22⎛⎝⎭B ．122⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭C ．10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D ．1,02⎛⎫-⎪⎝⎭【答案】B【解析】 由题意，110sin cos aaφφ+=++ 有解∴sinφ＋a+cosφ＋a=0∴－（φ+4π） ∵φ∈（4π，2π）， ∴φ+4π∈（2π，34π），∴sin （φ+4π）∈（2，1）（φ+4π）∈（1∴-2a ∈（1∴a ∈12⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭。
2020高考数学专项训练《31闭区间上二次函数的最值问题》(有答案)
专题31 闭区间上二次函数的最值问题例题：已知函数f(x)＝x 2－ax ＋1，求函数f(x)在区间[－1，1]上的最值．变式1已知函数f(x)＝x 2－2ax ＋2，当x ∈[－1，1]时，f(x)≥a 恒成立，求实数a 的取值范围．变式2求二次函数f(x)＝ax 2＋(2a －1)x －3(a ≠0)在区间⎣⎡⎦⎤－32，2上的最大值．串讲1已知函数f(x)＝x 2＋mx －1，若对于任意x ∈[m ，m ＋1]，都有f(x)<0成立，则实数m 的取值范围是________________．串讲2若f(x)＝1－2a －2a cos x －2sin 2x 的最小值为g(a)． (1)求g(a)的解析式；(2)求能使g(a)＝12的a 值，并求出当a 取此值时，f(x)的最大值．若函数f(x)＝x 2＋ax ＋b 在区间[0，1]上的最大值是M ，最小值是m ，证明M －m的值与b 无关．已知a 为实数，函数f(x)＝x 2＋|x －a|＋1，x ∈R . (1)求f (x )的最小值；(2)若a ＞0，g (x )＝f (x )＋a |x |，求g (x )的最小值．答案：(1)f (x )min＝⎩⎪⎨⎪⎧34＋a ，a ≥12，a 2＋1，－12＜a ＜12，34－a ，a ≤－12.(2)g (x )min＝⎩⎨⎧a ＋1，a ≥1，－a 2＋6a ＋34，13≤a ＜1，2a 2＋1，0＜a ＜13.解析：(1)f (x )＝⎩⎨⎧x 2＋x －a ＋1，x ≥a ，x 2－x ＋a ＋1，x ＜a ，①当a ≤－12时，f (x )在⎝⎛⎭⎫－∞，－12上单调递减，⎝⎛⎭⎫－12，＋∞上单调递减， f (x )min ＝f ⎝⎛⎭⎫－12＝34－a ；2分 ②当－12＜a ＜12时，f (x )在(－∞，a )上单调递减，(a ，＋∞)上单调递减，f (x )min ＝f (a )＝a 2＋1；4分③当a ≥12时，f (x )在⎝⎛⎭⎫－∞，12上单调递减，⎝⎛⎭⎫12，＋∞上单调递减， f (x )min ＝f ⎝⎛⎭⎫12＝34＋a ；6分综上：f (x )min＝⎩⎪⎨⎪⎧34＋a ，a ≥12，a 2＋1，－12＜a ＜12，34－a ，a ≤－12.7分(2)g (x )＝x 2＋|x －a |＋1＋a |x |＝⎩⎨⎧x 2＋（a ＋1）x －a ＋1，x ≥a ，x 2＋（a －1）x ＋a ＋1，0＜x ＜a ，x 2－（a ＋1）x ＋a ＋1，x ≤0.①当a ＋12≤a 时，即a ≥1时，－a ＋12＜0且1－a 2≤0，g (x )在(－∞，0)上单调递减，(0，＋∞)上单调递减，g (x )min ＝g (0)＝a ＋1；9分 ②当a ＋12＞a 时，即0＜a ＜1时，－a ＋12＜0且1－a 2＞0，(ⅰ)当1－a 2≤a ，即13≤a ＜1时，g (x )在⎝⎛⎭⎫－∞，1－a 2上单调递减，⎝⎛⎭⎫1－a 2，＋∞上单调 递减，所以g (x )min ＝f ⎝⎛⎭⎫1－a 2＝－a 2＋6a ＋34；11分(ⅱ)当1－a 2＞a ，即0＜a ＜13时，g (x )在(－∞，a )上单调递减，(a ，＋∞)上单调递减，所以g (x )min ＝f (a )＝2a 2＋1；13分综上：g (x )min＝⎩⎨⎧a ＋1，a ≥1，－a 2＋6a ＋34，13≤a ＜1，2a 2＋1，0＜a ＜13.14分专题31例题答案：f(x)min ＝ ⎩⎪⎨⎪⎧2＋a ，a ＜－2，1－a24，－2≤a ≤2，2－a ，a ＞2.f(x)max ＝⎩⎨⎧2－a ，a ＜0，2＋a ，a ≥0.解法1函数f(x)＝x 2－ax ＋1＝⎝⎛⎭⎫x －a 22－a 24＋1，对称轴为x ＝a 2， ①当a2＜－1时，即a ＜－2时，f(x)在[－1，1]上单调递增，f(x)min ＝f(－1)＝2＋a ，f(x)max＝f(1)＝2－a ；②当－1≤a 2＜0时，即－2≤a ＜0时，f(x)在⎝⎛⎭⎫－1，a 2上单调递减，在⎝⎛⎭⎫a 2，1上单调递增，f(x)min ＝f ⎝⎛⎭⎫a 2＝1－a24，f(x)max ＝f(1)＝2－a ； ③当0≤a 2＜1时，即0≤a ＜2时，f(x)在⎝⎛⎭⎫－1，a 2上单调递减，在⎝⎛⎭⎫a 2，1上单调递增，f(x)min＝f ⎝⎛⎭⎫a 2＝1－a24，f(x)max ＝f(－1)＝2＋a ； ④当a2≥1时，即a ≥2时，f(x)在[－1，1]上单调递减，f(x)min ＝f(1)＝2－a ，f(x)max ＝f(－1)＝2＋a.综上，f(x)min ＝⎩⎪⎨⎪⎧2＋a ，a ＜－2，1－a24，－2≤a ≤2，2－a ，a ＞2.f(x)max ＝⎩⎨⎧2－a ，a ＜0，2＋a ，a ≥0.解法2函数f(x)＝x 2－ax ＋1＝⎝⎛⎭⎫x －a 22－a 24＋1，对称轴为x ＝a2，先求最小值． ①当a2＜－1时，即a ＜－2时，f(x)在[－1，1]上单调递增，f(x)min ＝f(－1)＝2＋a ；②当－1≤a 2≤1时，即－2≤a ≤2时，f(x)min ＝f ⎝⎛⎭⎫a 2＝1－a 24；③当a2≥1时，即a ≥2时，f(x)在[－1，1]上单调递减，f(x)min ＝f(1)＝2－a.再求最大值，因为抛物线开口向上，则最高点必为曲线一端点，所以f(x)max ＝max {f(－1)，f(1)}＝⎩⎨⎧2－a ，a ＜0，2＋a ，a ≥0.综上，f(x)min ＝ ⎩⎪⎨⎪⎧2＋a ，a ＜－2，1－a24，－2≤a ≤2，2－a ，a ＞2.f(x)max ＝⎩⎨⎧2－a ，a ＜0，2＋a ，a ≥0.变式联想变式1答案：[－3，1]．解法1研究函数f(x)＝x 2－2ax ＋2在x ∈[－1，1]时的最小值，f(x)＝x 2－2ax ＋2＝(x －a)2＋2－a 2，对称轴为x ＝a.①当a ≤－1时，f(x)在[－1，1]上单调递增，所以f(x)min ＝f(－1)＝2a ＋3，要使得f(x)≥a 恒成立，只需f(x)min ≥a ，即2a ＋3≥a ，所以－3≤a ≤－1.②当－1＜a ＜1时，f(x)在[－1，1]上的最小值为f(x)min ＝f(a)＝2－a 2，要使得f(x)≥a 恒成立，只需f(x)min ≥a ，即2－a 2≥a ，所以－1＜a ＜1.③当a ≥1时，f(x)在[－1，1]上单调递减，所以f(x)min ＝f(1)＝3－2a ，要使得f(x)≥a 恒成立，只需f(x)min ≥a ，即3－2a ≥a ，所以a ＝1.综上，实数a 的取值范围是[－3，1]．解法2不等式f(x)≥a 可化为a(1＋2x)≤x 2＋2①当－1≤x ＜－12时，不等式化为a ≥x 2＋22x ＋1，令g(x)＝x 2＋22x ＋1，则g′(x)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋22x ＋1′＝2（x 2＋x －2）（2x ＋1）2＜0，g(x)在⎣⎡⎭⎫－1，－12上单调递减，所以g(x)max ＝g(－1)＝－3，则a ≥－3.②当x ＝－12时，0≤14＋2恒成立，则a ∈R .③当－12<x ≤1时，不等式化为a ≤x 2＋22x ＋1，令g (x )＝x 2＋22x ＋1，则g ′(x )＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋22x ＋1′＝2（x 2＋x －2）（2x ＋1）2＜0，g (x )在⎝⎛⎦⎤－12，1上单调递减，所以g (x )min ＝g (1)＝1，则a ≤1. 综上，实数a 的取值范围是[－3，1]． 变式2答案：f(x)max ＝⎩⎪⎨⎪⎧－（2a －1）24a－3，a ＜－1，－34a －32，－1≤a ＜25且a ≠0，8a －5，a ≥25. 解析：f(x)＝a ⎝⎛⎭⎫x ＋2a －12a 2－（2a －1）24a －3，对称轴为x ＝ －2a －12a， (1)当a ＞0时，①当－2a －12a ≤14，即a ≥25时，f(x)max ＝f(2)＝8a －5；②当－2a －12a ＞14，即0＜a ＜25时，f(x)max ＝f ⎝⎛⎭⎫－32＝－34a －32. (2)当a ＜0时，－2a －12a＜0，①当－2a －12a ≤－32时，即－1≤a ＜0时，f(x)max ＝f ⎝⎛⎭⎫－32＝－34a －32； ②当－32＜－2a －12a ＜0时，即a ＜－1时，f(x)max ＝f ⎝⎛⎭⎫－2a －12a ＝－（2a －1）24a －3.综上，f(x)max ＝⎩⎪⎨⎪⎧－（2a －1）24a－3，a ＜－1，－34a －32，－1≤a ＜25且a ≠0，8a －5，a ≥25.说明：二次函数在闭区间的最值问题一般分为含参和不含参两种类型，对于不含参的定轴、定区间问题，根据轴与区间的位置关系，结合图象，确定函数的单调性即可求得最值；对于定轴、动区间，动轴、定区间，动轴、动区间的含参最值问题，常常抓住对称轴与区间的位置关系进行分类讨论，分类讨论时要做到不重、不漏；不过有时直接研究函数在区间端点处的取值以回避繁琐的分类讨论显得更快捷．总之，数形结合，灵活处理是解决此类问题的关键所在．串讲激活串讲1 答案：⎝⎛⎭⎫－22，0. 解法1讨论对称轴与区间的位置关系，求出f(x)的最大值f(x)max ，解不等式f(x)max <0；解法2因为抛物线开口向上，所以最大值在区间端点处取得．则要使得任意x ∈[m ，m＋1]，都有f(x)＜0成立，只需满足⎩⎨⎧f （m ）＜0，f （m ＋1）＜0，解得－22＜m ＜0.串讲2答案：(1)g(a)＝ ⎩⎪⎨⎪⎧1－4a （a ＞2），－a22－2a －1（－2≤a ≤2），1（a ＜－2）；(2)5.解析：(1)f(x)＝2⎝⎛⎭⎫cos x －a 22－a 22－2a －1，令t ＝cos x ∈[－1，1]．当a2＜－1，即a ＜－2时，f(x)在cos x ＝－1时取得最小值，即g(a)＝1；当－1≤a2≤1，即－2≤a ≤2时，f(x)在cos x＝a 2时取得最小值，即g(a)＝－a 22－2a －1；当a2＞1，即a ＞2时，f(x)在cos x ＝1时取得最小值，即g(a)＝1－4a.综上，g(a)＝⎩⎪⎨⎪⎧1－4a （a ＞2），－a22－2a －1（－2≤a ≤2），1（a ＜－2）.(2)由g(a)＝12，得1－4a ＝12或－a 22－2a －1＝12，当1－4a ＝12，a ＝18，与a ＞2矛盾，舍去；当－a 22－2a －1＝12，得a ＝－3(舍去)或a ＝－1∈[－2，2]所以f(x)＝2⎝⎛⎭⎫cos x ＋122＋12，当cos x ＝1时，f(x)max ＝5.新题在线答案：M －m ＝⎩⎨⎧|1＋a|，a ＜－2，或a ＞0，a 24，－2≤a ≤－1，1＋a ＋a24，－1＜a ≤0.M －m 的值与b 无关．解析：函数f(x)＝x 2＋ax ＋b 的图象是开口朝上且以直线x ＝－a2为对称轴的抛物线．①当－a 2＞1或－a2＜0，即a ＜－2，或a ＞0时，函数f(x)在区间[0，1]上单调，此时M－m ＝|f(1)－f(0)|＝|1＋a|，故M －m 的值与b 无关；②当12≤－a2≤1，即－2≤a ≤－1时，函数f(x)在区间⎣⎡⎦⎤0，－a 2上单调递减，在⎣⎡⎦⎤－a 2，1上单调递增，且f(0)＞f(1)，此时M －m ＝f(0)－f ⎝⎛⎭⎫－a 2＝a24，故M －m 的值与b 无关； ③当0≤－a 2＜12，即－1＜a ≤0时，函数f(x)在区间⎣⎡⎦⎤0，－a 2上单调递减，在⎣⎡⎦⎤－a 2，1上单调递增，且f(0)＜f(1)，此时M －m ＝f(1)－f ⎝⎛⎭⎫－a 2＝1＋a ＋a 24，故M －m 的值与b 无关．综上，M －m 的值与b 无关．。
二次函数在闭区间上的最值问题
二次函数在闭区间上的最值问题湖北省荆州中学 鄢先进二次函数在闭区间上的最值问题是高中数学的重点和热点问题，频繁出现在函数试题中，很受命题者亲睐。
影响二次函数在闭区间上最值问题的主要因素是二次函数图像的开口方向与所给区间和对称轴的位置关系。
本文介绍有关二次函数在闭区间上最值问题的常见类型及解题策略，供同学们参考。
类型一 定轴定区间例1．已知函数2()2f x x x =-，求()f x 的最小值. 解：22()2(1)1f x x x x =-=-- 由图像可知，当1x =时，min ()1f x =-变式1．已知函数2()2f x x x =-，[2,4]x ∈，求()f x 的最小值。
分析：由图像可知，函数)(x f 在[2,4]为增函数，min ()(2)0f x f ∴==变式2．已知函数2()2f x x x =-，[0,3]x ∈，求()f x 的最大值.分析：由图像可知函数()f x 在[0,1]上递减，在[1,3]上递增，且3离对称轴的距离大于0离对称轴的距离。
max ()(3)3f x f ∴==例2．已知二次函数f x ax ax a ()=++-2241在区间[]-41，上的最大值为5，求实数a 的值。
解：将二次函数配方得f x a x a a ()()=++--24122，函数图像对称轴方程为x =-2，顶点坐标为()---2412，a a ，图像开口方向由a 决定。
很明显，其顶点横坐标在区间[]-41，内。
x①若a <0，函数图像开口向下，如下图1所示。
当x =-2时，函数()f x 取得最大值5 即f a a ()-=--=24152，解得a =±210 故a a =-=+210210()舍去图1 图2②若a >0，函数图像开口向上，如上图2所示，当x =1时，函数()f x 取得最大值5 即f a a ()15152=+-=，解得a a ==-16或，故a a ==-16()舍去综上可知：函数f x ()在区间[]-41，上取得最大值5时，a a =-=2101或 点拨：求解有关二次函数在闭区间上的最值问题，应先配方，作出函数图像，然后结合其图像研究，要特别注意开口方向、对称轴和区间的相对位置。
动中取定——二次函数在闭区间上的最值问题
２二 次 函数 ， 为 非 常 重 要 的 基 本 函 数 ， 它 引 人 参 数 ． 作 当 后 ， 内容 千 姿 百 态 、 富 多彩 ， 倡 导 学 生 自主 探 索 、 手 实 其 丰 是 动 践 、 作 交 流 的 良好 题 材 ， 助 于 发 挥 学 生 的 主 动 性 ， 学 生 合 有 使
减 ， 以 当ｘ ｔ １ ， 数 有最 小 值 ｈ ｔ－ （ １ － ‘５一 ； 所 ＝＋ 时 函 （） ｆｔ ） ｔ ｔ １ ＋ ＋
【 知识 与技 能 】 学 生 进 一 步 掌 握 二 次 函 数 在 闭 区 间 求 最 使
值 及含 参 数 的二 次 函 数在 闭 区 间求 最 值 问 题 的 解法 。
一
２ １１） １ ３６
、
生答 ： ①所讨论 的问题 相同 ： 都是求二次函数在闭区间上 的最值 ； 二次函数确定 ， ② 即开 １方向 、 ２ １ 对称轴 、 顶点坐标都 已 知； ③闭区间不确定 ， 与对称轴有关系 。
问题 ２ 借 助 几 何 画 板 给 出 的 图形 ， 据 已有 解 决 此 类 问 ： 根 题 的经 验 （ 例 ）讨 论 应 如 何 解 决 这个 问题 。 引 ， 经 过 激 烈 的 讨 论 后 ． 甲 总结 答 道 ： 例 可 看 作 是 这类 问 生 引 题 中 的静 态 问 题 ， 即定 区间 定 抛 物 线 的最 值 问 题 。 们 已 经 总 我
的学 习 过 程 成 为 教师 引导 下 的 “ 创 造 ” 程 。 再 过 ３数 学 中 的 动 态 问题 是 令 学 生 头 痛 的 问 题 中 的一 类 。 怎 ． 样 使 得 处理 惯 了 静 态 问题 的 学 生 也 能 自如 地 处 理 动 态 问 题 ？ 教 师 可 利用 几 何 画 板 ， 纳 出解 题 的要 领 ， 会 “ 化 ” 想 ， 归 体 转 思 将 “ ” “ ” 动 化 静 。 ４ 数形结合和分类 讨论思想是数学最 基本的思想方法 ， ． 渗 透 于 高 中 教 学 的全 过 程 ， 却是 学 生 不 易 接 受 的 内 容 。 几 但 在 何 画板 的 帮 助 下 ， 师 可 以 让 学 生 经 历 直 观 感 知 、 察 发 现 、 教 观
2017-2018人教版高中数学二轮复习习题：第五周 闭区间上二次函数最值问题
2017-2018人教版高中数学二轮复习习题：第五周 闭区间上二次函数最值问题第五周 闭区间上二次函数最值问题重点知识梳理1．求二次函数在闭区间上的最值主要有三种类型：轴定区间定、轴动区间定、轴定区间动，不论哪种类型，核心是函数对称轴与给定区间的相对位置关系的讨论．一般分为：对称轴在区间的左边，中间，右边三种情况．当含有参数时，要依据对称轴与区间的关系进行分类讨论．2．解题流程：设f (x )＝ax 2＋bx ＋c (a ≠0)，先将f (x )配方，得顶点为⎝⎛⎭⎫－b 2a ，4ac －b 24a ，对称轴为x ＝－b 2a，再结合开口方向和函数图象，数形结合得出f (x )的最值： 当a >0时，f (x )的图象开口方向向上，(1)当－b 2a∈[]m ，n 时，f (x )的最小值是f ⎝⎛⎭⎫－b 2a ＝4ac －b 24a ，f (x )的最大值是f (m )、f (n )中的较大者．且哪个端点离对称轴远就在哪个端点取最大值．(2)当－b 2a ∉[]m ，n 时，若－b 2a<m ，由f (x )在[]m ，n 上是增函数，得f (x )的最小值是f (m )，最大值是f (n )；若n <－b 2a，由f (x )在[]m ，n 上是减函数，得f (x )的最大值是f (m )，最小值是f (n )． 当a <0时，可类比得结论．3．分类讨论的标准(1)分类要做到不重不漏；(2)分类的标准要统一，层次要分明；(3)能不分类的要尽量避免或尽量推迟，决不无原则地讨论．典型例题剖析例1 求函数f (x )＝x 2＋x ＋1在区间⎣⎡⎦⎤0，32上的最值． 【解析】将二次函数配方得f (x )＝⎝⎛⎭⎫x ＋122＋34，其对称轴方程x ＝－12，顶点坐标⎝⎛⎭⎫－12，34，且图象开口向上．显然其顶点横坐标不在区间⎣⎡⎦⎤0，32内，如图所示．2∴函数f (x )的最小值为f (0)＝1，最大值为f ⎝⎛⎭⎫32＝194.变式训练 函数y ＝－x 2＋4x －2在区间[0,3]上的最大值是________，最小值是________．【答案】2 －2【解析】函数y ＝－x 2＋4x －2＝－(x －2)2＋2是定义在区间[0,3]上的二次函数，其对称轴方程是x ＝2，顶点坐标为(2,2)，且其图象开口向下，显然其顶点横坐标在[0,3]上，如图所示．∴函数的最大值为f (2)＝2，最小值为f (0)＝－2.例2 设函数y ＝x 2－2x ，x ∈[－2，a ]，则函数的最小值g (a )＝________.【答案】⎩⎪⎨⎪⎧a 2－2a ，－2<a <1，－1，a ≥1 【解析】∵函数y ＝x 2－2x ＝(x －1)2－1，∴对称轴为直线x ＝1，当－2<a <1时，函数在[－2，a ]上单调递减，则当x ＝a 时，y min ＝a 2－2a ；当a ≥1时，函数在[－2,1]上单调递减，在[1，a ]上单调递增，则当x ＝1时，y min ＝－1.综上，g (a )＝⎩⎪⎨⎪⎧a 2－2a ，－2<a <1，－1，a ≥1. 变式训练 如果函数f (x )＝(x －1)2＋1定义在区间[]t ，t ＋1上，求f (x )的最小值．2017-2018人教版高中数学二轮复习习题：第五周闭区间上二次函数最值问题【解析】函数f(x)＝(x－1)2＋1，其对称轴方程为x＝1，顶点坐标为(1,1)，图象开口向上．t，t＋1左侧，有1<t，此时，当x＝t时，函数有最小值如图1所示，若顶点横坐标在区间[]f(x)min＝f(t)＝(t－1)2＋1.图1t，t＋1内，有t≤1≤t＋1，即0≤t≤1.当x＝1时，函数有如图2所示，若顶点横坐标在区间[]最小值f(x)min＝f(1)＝1.图2如图3所示，若顶点横坐标在区间[t，t＋1]右侧，有t＋1<1，即t<0.当x＝t＋1时，函数有最小值f(x)min＝f(t＋1)＝t2＋1.图34综上，f (x )min ＝⎩⎪⎨⎪⎧ (t －1)2＋1，t >11，0≤t ≤1t 2＋1，t <0.【思考】为什么最值讨论时，有时分两种情况讨论，有时分三种情况讨论？【提示】这是因为二次函数在闭区间上的的最值总是在闭区间的端点或二次函数的顶点取到，而且二次函数的单调性又与函数图象开口方向有关，因此究竟分两种还是分三种情况讨论，取决于两点：一是开口方向是向上还是向下，二是所求最值是函数的最大值还是最小值． 若二次函数开口向上，如果讨论的是最小值，由于在闭区间上它的最小值在区间的两个端点或二次函数的顶点都有可能取到，有三种可能，所以分三种情况讨论；如果讨论的是最大值，由于它的最大值不可能是二次函数的顶点，只可能是闭区间的两个端点，哪个端点距离对称轴远就在哪个端点取到，因此就根据对称轴与左右端点的远近分两种情况讨论．当函数开口方向向下时，可类比进行讨论．例3 已知函数f (x )＝x 2＋2ax ＋3，x ∈[－4,6]．当a ＝－2时，求f (x )的最值．【解析】当a ＝－2时，f (x )＝x 2－4x ＋3＝(x －2)2－1，由于x ∈[－4,6]．所以f (x )在[－4,2]上单调递减，在[2,6]上单调递增，故f (x )的最小值是f (2)＝－1，又f (－4)＝35，f (6)＝15，故f (x )的最大值是35.变式训练 已知函数f (x )＝－x 2＋2ax ＋1－a 在x ∈[0,1]时有最大值2，则a 的值为________．【答案】2或－1【解析】f (x )＝－(x －a )2＋a 2－a ＋1，当a >1时，y max ＝a ；当0≤a ≤1时，y max ＝a 2－a ＋1；当a ＜0时，y max ＝1－a .根据已知条件⎩⎪⎨⎪⎧ a ＞1，a ＝2或⎩⎪⎨⎪⎧ 0≤a ≤1，a 2－a ＋1＝2或⎩⎪⎨⎪⎧a ＜0，1－a ＝2， 解得a ＝2或a ＝－1.2017-2018人教版高中数学二轮复习习题：第五周 闭区间上二次函数最值问题跟踪训练1．已知f (x )＝ax 2＋bx ＋3a ＋b 是偶函数，且其定义域为[a －1，2a ]，则y ＝f (x )的最大值为( ) A.3127 B ．1 C.23D ．2 2．函数f (x )＝11－x (1－x )的最大值是( ) A.45 B.54 C.34 D.433．已知函数y ＝1－x ＋x ＋3的最大值为M ，最小值为m ，则m M的值为( ) A.14 B.12 C. 22 D. 324．函数f (x )＝x 2－4x －6的定义域为[0，m ]，值域为[－10，－6]，则m 的取值范围是( )A ．[0,4]B ．[2,4]C ．[2,6]D ．[4,6]5．已知函数y ＝12x 2＋x ＋12(0≤x ≤6)，则当x ＝______时，y 有最大值________；当x ＝________时，y 有最小值________．6．函数f (x )＝x 2＋2x －3，x ∈[0,2]的值域为________．7．已知函数f (x )＝x 2－2x ，x ∈[a ，b ]的值域为[－1,3]，则b －a 的取值范围是________．8．直线y ＝1与曲线y ＝x 2－|x |＋a 有四个交点，则a 的取值范围是________．9．函数y ＝2x －1－13－4x 的最大值为________．10．已知二次函数f (x )满足条件f (0)＝1和f (x ＋1)－f (x )＝2x .(1)求f (x )；(2)求f (x )在区间[－1,1]上的最大值和最小值．11．函数f(x)＝x2－4x－4在闭区间[t，t＋1](t∈R)上的最小值记为g(t)．(1)试写出g(t)的函数表达式；(2)求g(t)的最小值．12．已知函数f(x)＝x2－2x－3，若x∈[t，t＋2]，求函数f(x)的最值．62017-2018人教版高中数学二轮复习习题：第五周 闭区间上二次函数最值问题13．函数f (x )＝2x 2－2ax ＋3在区间[－1,1]上最小值记为g (a )．(1)求g (a )的函数表达式；(2)求g (a )的最大值．参考答案1．A ∵f (x )＝ax 2＋bx ＋3a ＋b 是偶函数，∴其定义域[a －1,2a ]关于原点对称，即a －1＝－2a .∴a ＝13. ∵f (x )＝ax 2＋bx ＋3a ＋b 是偶函数，即f (－x )＝f (x )，∴b ＝0.∴f (x )＝13x 2＋1，x ∈[－23，23]，8y ＝f (x )的最大值为3127，选A. 2．D ∵f (x )＝1(x －12)2＋34， ∴当x ＝12时，f (x )有最大值43. 3．C 由⎩⎪⎨⎪⎧1－x ≥0x ＋3≥0，得函数的定义域是{x |－3≤x ≤1}， y 2＝4＋21－x ·x ＋3＝4＋2－(x ＋1)2＋4，当x ＝－1时，y 取得最大值M ＝2 2；当x ＝－3或1时，y 取得最小值m ＝2，∴m M ＝ 22. 4．B 函数f (x )＝x 2－4x －6的图象是开口朝上，且以直线x ＝2为对称轴的抛物线， 故f (0)＝f (4)＝－6，f (2)＝－10.∵函数f (x )＝x 2－4x －6的定义域为[0，m ]，值域为[－10，－6]，∴2≤m ≤4，即m 的取值范围是[2,4]，故选B.5．6 492 0 12. 解析 y ＝12x 2＋x ＋12＝12(x ＋1)2,0≤x ≤6 ∴对称轴为x ＝－1，函数在[0,6]上单调递增，2017-2018人教版高中数学二轮复习习题：第五周 闭区间上二次函数最值问题∴x ＝0时，y 取最小值12，x ＝6时，y 取最大值492， 故答案为6492 0 12. 6．[－3,5]解析 由f (x )＝(x ＋1)2－4，知f (x )在[0,2]上单调递增，所以f (x )的值域是[－3,5]．7．[2,4]解析 f (x )＝x 2－2x ＝(x －1)2－1，因为x ∈[a ，b ]的值域为[－1,3]，所以当a ＝－1时，1≤b ≤3；当b ＝3时，－1≤a ≤1，所以b －a ∈[2,4]．8．(1，54) 解析 如图，在同一直角坐标系内画出直线y ＝1与曲线y ＝x 2－|x |＋a ，观图可知，a 的取值必须满足⎩⎪⎨⎪⎧a >14a －14<1， 解得1<a <54. 故答案为(1，54)．9.112解析 方法一：令t ＝13－4x (t ≥0)，则x ＝13－t 24. 所以y ＝13－t 22－1－t ＝－t 22－t ＋112＝－12(t ＋1)2＋6.10因为t ≥0，所以y ＝－12(t ＋1)2＋6在[0，＋∞)上为减函数，所以当t ＝0时，y 有最大值112. 方法二：函数的定义域为(－∞，134]． 因为f (x )＝2x －1在(－∞，134]上单调递增， g (x )＝ 13－4x 在(－∞，134]上单调递减， 所以y ＝2x －1－13－4x 在(－∞，134]上为增函数． 所以当x ＝134时，y 有最大值112. 10．解析 设二次函数表达式为f (x )＝ax 2＋bx ＋c ，由已知可得，f (0)＝c ＝1，f (x ＋1)－f (x )＝a (x ＋1)2＋b (x ＋1)＋c －(ax 2＋bx ＋c )＝2ax ＋a ＋b ＝2x ，则⎩⎪⎨⎪⎧ 2a ＝1a ＋b ＝0，∴⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1b ＝－1，∴f (x )＝x 2－x ＋1. (2)f (x )＝x 2－x ＋1＝(x －12)2＋34， 则当x ∈[－1,1]时，f (x )max ＝f (－1)＝3，f (x )min ＝f ⎝⎛⎭⎫12＝34.11．解析 (1)f (x )＝x 2－4x －4＝(x －2)2－8.当t >2时，f (x )在[t ，t ＋1]上是增函数，∴g (t )＝f (t )＝t 2－4t －4；2017-2018人教版高中数学二轮复习习题：第五周 闭区间上二次函数最值问题 11 / 12当t ≤2≤t ＋1，即1≤t ≤2时，g (t )＝f (2)＝－8；当t ＋1<2，即t <1时，f (x )在[t ，t ＋1]上是减函数，∴g (t )＝f (t ＋1)＝t 2－2t －7.从而g (t )＝⎩⎪⎨⎪⎧ t 2－2t －t ，－t ，t 2－4t －t(2)g (t )的图象如图所示，由图象易知g (t )的最小值为－8.12．解析 ∵对称轴x ＝1，①当1≥t ＋2即t ≤－1时，f (x )max ＝f (t )＝t 2－2t －3，f (x )min ＝f (t ＋2)＝t 2＋2t －3.②当t ＋t ＋22≤1<t ＋2，即－1<t ≤0时， f (x )max ＝f (t )＝t 2－2t －3，f (x )min ＝f (1)＝－4.③当t ≤1<t ＋t ＋22，即0<t ≤1， f (x )max ＝f (t ＋2)＝t 2＋2t －3，f (x )min ＝f (1)＝－4.④当1<t ，即t >1时，f (x )max ＝f (t ＋2)＝t 2＋2t －3，12f (x )min ＝f (t )＝t 2－2t －3.设函数f (x )的最大值为g (t )，最小值为φ(t )，则有g (t )＝⎩⎪⎨⎪⎧ t 2－2t －t t 2＋2t －t ，φ(t )＝⎩⎪⎨⎪⎧ t 2＋2t －t ≤－－－1<tt 2－2t －t .13．解析 (1)①当a <－2时，函数f (x )的对称轴x ＝a 2<－1，则g (a )＝f (－1)＝2a ＋5；②当－2≤a ≤2时，函数f (x )的对称轴x ＝a 2∈[－1,1]，则g (a )＝f (a 2)＝3－a 22；③当a >2时，函数f (x )的对称轴x ＝a 2>1， 则g (a )＝f (1)＝5－2a .综上所述，g (a )＝⎩⎪⎨⎪⎧ 2a ＋a <－，3－a 22－2≤a ，5－2a a(2)①当a <－2时，g (a )<1；②当－2≤a ≤2时，g (a )∈[1,3]；③当a >2时，g (a )<1.由①②③可得g (a )max ＝3.。
二次函数在闭区间上的最值问题
解和重视，更是对体育事业的关怀。因此。在设计和建造上要
力求与校园环境及学校的办学特色和谐。 （３）发展好校园媒体，引导学生现场观赏。高校应该加强高 校体育竞赛的宣传力度，拓展宣传方式，扩大社会和校园影响
２００９．Ｎ０２２＠
万方数据
二次函数在闭区间上的最值问题
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 杨家丽 重庆市第十一中学 科学咨询 SCIENTIFIC CONSULT 2009(22)
轴ｘ＝３－２ａ 讨论：（１）当３－２ａ＜ａ，即ａ＞ｌ时，ｆ（ｘ）…＝ｆ（ａ）＝（ａ一３）２ （２）当３＿２ａ＞ａ，即Ｏ＜ａ＜１时，ｆ（ｘ）。；。＝ｆ（３－２ａ）＝１２ａ－８ａ２ 所以
ｒ１
２
关系讨论，由数形结合可知函数在区间上的最大值与最小值。
例２：不等式９ｘ２－６ａｘ＋ａ２－２ａ＿６＞０在－１／３＜ｘ＜１／Ｓ内恒成 立，求实数ａ的取值范围。
二次函数在某闭区间上的最值问题是高考考查的重点内容 之一，备受命题者的青睐。但学生在初学时，往往会感到错综复
杂，难以把握。其实，这类问题的关键在于函数对称轴与给定区 间的相对位置关系的讨论。一般分为：对称轴在区间的左边、中
间、右边三种情况。本文将从下面四种类型加以归纳：轴定区间 定；轴动区间定；轴定区间动；轴动区间动。 一、轴定区间定
（２）当一１／３＜ａ／３＜１／３，即一１＜ａ＜１时，ｆ（ｘ）。＝ｆ（ａ／３）一
２ａ＿６，由－２ａ＿６＞０得ａ＜－３，与ａ∈［＿１，１】矛盾，合去。
的情操、价值观等。这些物质会折射人人们的心灵，对人起到 一种潜移默化的陶冶作用。 （２）注重体育场馆的设计理念。体育场馆不仅是学校开展 体育教学和进行体育比赛的重要场所，也是一所高校的标志 性建筑，是校园功能结构和基础设施的重要组成部分，是学校 建筑环境的亮点，体育馆的修建给学校的环境增加不少光环。 体育馆建设体现出来的是一所学校对学校体育教学设施的理
复合函数定义域、二次函数在闭区间上的最值
（对称轴固定，定义域
解析: 因为函数 f(x)=x2-2x-3=(x-1)2-4的对称 轴为 x=1 固定不变,要求函数的最值,
即要看区间[t,t+2]与对称轴 x=1的位
置,则从以下几个方面解决如图:
t
t+2
X=1
则由上图知解为: 当t+2≤1(t≤-1)时 f(x)max=f(t)=t2-2t-3 f(x)min=f(t+2)=t2+2t+3 当 t＜1 ＜ t+2 时 f(x)max=max｛f(t),f(t+2)｝ (-1 ＜t＜1) f(x)min=f(1)=-4 当t ≥1 时 f(x) max=f(t+2)=t2+2t+3 f(x) min=f(t)=t2-2t-3
复合函数定义域
例1. 设函数 f ( x )的定义域为 [ 0 ,1 ] ，则 （1）函数 f ( x 2 ) 的定义域为________ （2）函数 f ( x 2 ) 的定义域为__________
归纳:已知 f ( x ) 的定义域，求 f [ g ( x )] 的定义域
f [ g ( x )] 中 其解法是：若 f ( x )的定义域为 a x b ，则
（5）若x∈[t，t+2]时， 求函数f(x)的最值.
t
–1 0 1
t +2 2 3 4
x
例1、已知函数f(x)= x2 –2x – 3.
（1）若x∈[–2，0],求函数f(x)的最值； （2）若x∈[ 2，4]，求函数f(x)的最值； 1 5 （3）若x∈[ , ]，求函数f(x)的最值； 2 2 y 1 3 （4）若x∈[ , ]，求 2 2 函数f(x)的最值；
二次函数在闭区间上的最值问题
本文主要研究二 次 函数或含有 二次函数 的复合 函数在 闭区间上的最值 问题． 二次 函数 ）＝似 ＋ ＋ｃ口 ） （ ≠０ 在闭 区问 ［ ｎ 上 ｍ， ］
（ Ｒ 的 ２ ｍ ） 个实根， 求实数 ｍ） ＋ ； ＝ 的值域．
解 因 为 方 程 有 ２个 实 根 ， 而 从
和发现者．
轴 焦 Ｆ 对 轴 ）点 ， ＝ ． （点 在 称 上 于 尺 手 则
二 次 函 数 在 闭 区 间 上 的 最 值 问 题
●王 琳 李 登有 （ 县第三中学 四川资中 ６１０ ） 资中 ４ ２０
例 ２ 设 ｌ ２ 方 程 ２ 一 ｍ ， 是 ｘ ４ ｘ＋（ｍ ９ 一１ ）＝０ ５ 一ｍ ２
△＝１ｍ２ ８ ５ ： ｍ 一１ ） ６ — （ ｍ 一９ ２ ≥０，
的最值 问题 的初等解法 如下 ：
（） １ 当顶点横坐标在 ［ ｎ 内时 ， ｍ， ｌ 在顶 点处取得一 个最
解得
一１ ≤ｍ≤４，
值， 考虑到 函数 的单调 性 ， 一个最 值在距顶点 较远 的端点 另
取 得 ， 它 是 ｍ） － ｎ 中 的一 个 ． 即 和厂 ） （
即值域为 ［ ，２ ． ２３ ］
例 知 ，， ｔ ）口 ２ｇ＋ ３已 【 ４ｉ ｆ ＝ｏ 。： １］ （ １ ｌ ￣ 一 ｏ
ｂ的值域是 ［ ，０ ， １ １ ］ 求实数 ａ和 ｂ ．
解 因 ｌ 【 ， 是 函 ， 为 在 ４ 增 数所 。 １］ 上 以
一
２≤ ｌｇ ≤ ２． ｏ２
曲线 Ｃ于 Ｐ， Ｑ两 点 ， Ｐ 的 垂 直 平 分 线 交 曲 线 Ｃ的 对 称 弦 Ｑ
索 ， 是通过问题引发学生 的好奇心 ， 动他们探究 的热 特别 驱
含参二次函数在闭区间上最值问题的解题策略
含参二次函数在闭区间上最值问题的解题策
略
含参二次函数在闭区间上最值问题是高中数学中比较常见的一类
应用题型，解题需要一定的技巧和策略。
以下是解决这类问题的步骤
和方法：
一、列出含参二次函数的解析式
在解决含参二次函数在闭区间上最值问题前，首先要列出函数的
解析式。
一般来说，含参二次函数可表示为 f(x)=ax^2+bx+c（a≠0）。
其中，a、b、c为常数，x为自变量，f(x)为函数值。
二、确定闭区间
在这一步骤中，需要根据问题描述，确定函数所在的闭区间，常
见的闭区间如[0,1]，[1,2]等，不同的闭区间对所求的解有直接影响。
三、确定函数的最值
确定函数的最值是整个求解过程中最重要的一步，需要按照以下
几个步骤来处理：
1. 求出函数的极值点
通过求导数并将函数的导数等于0来计算函数的极值点。
即
f'(x)=2ax+b=0。
解出x的值，即可得到函数的极值点。
2. 判断极值点是否在所求的闭区间内
将极值点带入原函数来计算函数值，判断函数的最值是否在所求
的闭区间内。
3. 比较区间端点和极值点的函数值
求出闭区间端点的函数值f(a)和f(b)，并将它们与极值点的函
数值进行比较。
找出函数值最大或最小的点，即为所求的最值。
四、解答问题
最后，将求得的函数最值带入题目中，解答出最终问题。
总结：在解决含参二次函数在闭区间上最值的问题时，需要先列
出含参二次函数的解析式，确定闭区间，进而求出函数的最值，最后将所求的函数最值带入题目中进行解答。
二次函数在闭区间上的最值问题例析
解 ： 区间［ ，。 上 ，（ ＝￡± 在 １ 。） 厂 ）
＞０恒
成立等价于 ＋ ＋ｎ＞ ２ ０恒成立 。设 Ｙ： ＋２ ＋ｏ ∈［ ， ）其 图象的对称轴 ＝一１ １ ） ， １ ， ∈［ ， 。 又 函数 ＇＝ ＋２ ， ＋口在 ∈［ ， ） １ 上单调递增 ，
下 面 就 所 给 区 间 和对 称 轴 的相 互 关 系进 行 讨 论 。 １所给区间确定 ， ． 对称轴位置也确定 若所给 区间是确定的 ， 其对称轴位 置也确定 ， 则 只要先考虑其对称轴 横坐标是否 在给定 区间 内， 当
英
…
㈩
对称轴横坐标在给定 区间 内时 ， 其一个 最值在 顶点 取得 ， 另一个最值 在与顶点横 坐标距离 较远 的端 点 取得 ； 当对称轴横 坐标不在给定区问时 ， 可利用函数 单 调性确定其最值 。 例 Ｉ 已知 Ｙ＝ —２ ｘ＋３ 当 ∈［ ，］ ， ， 一３ ２ 时 求函数 的最大值和最小值。 解： 由题 意知 ， 函数 的图象开 口向上 ， 函数 图 且 象的对称轴为 ：１ 一３２ ， ∈［ ，］ 当 ＝一３ ， （ 取得 最 大值 ， 大值 为 时 ｆ ） 最 厂 一３ ：１ ， ＝１ ｆ ） （ ） ８ 当 时，（ 取得最小值 ， 小值为 最 ， １ ＝２ （） 。
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．
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ｒ ： （） ３ ａ ｒ ，１＝ ＋ ， Ｉ ｉ Ｉ ｌ
当且仅 当 ） ：３ ， ＋ｎ＞ ０时 ， ） 恒成立 。 ＞０ 解之 ， 。的取值范 围是 （ ， 。 得 一３ ＊） ２ 所给区间变化 ， ． 对称轴位置确定 若所给 区间是变化的 ， 而对称 轴位置是确定 的， 则 对于区间变化时是否包含对称轴 的横坐标必须进 行分类讨论 ， 其分类标准为 ： 变化 区间中包含对称轴 的横坐标 ； 变化区间 中不包含对称轴 的横坐标 。 例 ３ 求 函数 厂 ： ＋２ （ ） ＋１ 区间 ［， ＋ ， 在 ｔｔ
数学一轮复习第二章函数导数及其应用第四节二次函数与幂函数学案含解析
第四节二次函数与幂函数最新考纲考情分析1。
了解幂函数的概念．2．结合函数y＝x，y＝x2，y＝x3，y＝1x，y＝的图象，了解它们的变化情况．3．理解并掌握二次函数的定义、图象及性质．4．能用二次函数、方程、不等式之间的关系解决简单问题。
1。
幂函数一般不单独命题，而常与指数函数，对数函数交汇命题，题型一般为选择题、填空题，主要考查幂函数的图象和性质．2．对二次函数相关性质的考查是命题热点，大多以选择题、填空题出现．3．试题难度以中、低档题为主,个别试题难度较大.知识点一二次函数的图象和性质1。
二次函数解析式的三种形式:（1)一般式：f（x)＝ax2＋bx＋c（a≠0）;（2)顶点式：f(x）＝a(x－m）2＋n(a≠0）；（3)零点式:f(x）＝a（x－x1)(x－x2）(a≠0）．2．一元二次不等式恒成立的条件：（1）ax2＋bx＋c〉0(a≠0)恒成立的充要条件是“a〉0且Δ〈0”;（2）ax2＋bx＋c〈0（a≠0）恒成立的充要条件是“a<0且Δ<0”．知识点二幂函数1．定义:形如y＝xα（α∈R）的函数称为幂函数，其中x是自变量,α是常数．2．常见的五种幂函数的图象和性质比较1．思考辨析判断下列结论正误（在括号内打“√”或“×"）(1)函数y＝是幂函数．（×)(2）当n>0时，幂函数y＝x n在(0,＋∞）上是增函数．(√）(3）二次函数y＝ax2＋bx＋c(x∈R）不可能是偶函数．(×）(4）二次函数y＝ax2＋bx＋c(x∈[a，b］)的最值一定是错误!.（×)解析:(1）由于幂函数的解析式为f（x)＝xα，故y＝不是幂函数，(1)错．(3）由于当b＝0时,y＝ax2＋bx＋c＝ax2＋c为偶函数，故（3）错．（4）对称轴x＝－错误!，当－错误!小于a或大于b时，最值不是4ac－b24a,故(4)错．2．小题热身（1)已知幂函数f(x）＝k·xα的图象过点错误!，则k＋α＝(C）A。
【高中数学过关练习】过关练13-二次函数在闭区间上的最值问题
过关练13 二次函数在闭区间上的最值问题一、单选题1．（2022·山西运城·高一期末）已知二次函数()()2f x ax x c x =-+∈R 的值域为[)0,∞+，则41a c+的最小值为（ ） A ．16 B ．12 C ．10 D ．8【解析】由题意知0a >，140ac ∆=-=， ∴14ac =且0c >， ∴4148a c ac+≥=， 当且仅当41a c=，即1a =，14c =时取等号.故选：D.2．（2022·全国·高一期末）若不等式220ax bx ++>的解集为{}21x x -<<，则二次函数224y bx x a =++在区间[]0,3上的最大值、最小值分别为（ ）A ．-1，-7B ．0，-8C ．1，-1D ．1，-7【解析】220ax bx ++>的解集为{}21x x -<<， 2∴-，1是方程220ax bx ++=的根，且0a <，∴21221b a a ⎧-+=-⎪⎪⎨⎪-⨯=⎪⎩，1a ∴=-，1b =-，则二次函数2224241y bx x a x x =++=-+-开口向下，对称轴1x =，在区间[]0,3上，当1x =时，函数取得最大值1，当3x =时，函数取得最小值7- 故选：D ．3．（2022·河南·信阳高中高一期末（理））函数()(||1)f x x x =-在[,]m n 上的最小值为14-，最大值为2，则n m -的最大值为（ ） A ．52B ．522+C ．32D ．2【解析】当x ≥0时，()()221111()244f x x x x x x ==-=--≥-﹣， 当x ＜0时，()()22111()24f x x x x x x =-=--=-++，作出函数()f x 的图象如图：当0x ≥时，由()f x =22x x -=，解得x =2． 当12x =时，()1124f =-．当x ＜0时，由21()4f x x x =--=-,即24410x x +=﹣，解得x 2444443244212-±+⨯-±-±-±===∴此时x 12-- ∵[,m n ]上的最小值为14-，最大值为2，∴n =21212m --≤≤， ∴n m -的最大值为1252222--=+， 故选：B ．4．（2022·重庆巫山·高一期末）若函数234y x x =--的定义域为[]0,m ，值域为25,44⎡⎤--⎢⎥⎣⎦，则m 的取值范围是（ ） A ．(]0,4 B ．3,42⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．3,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭【解析】234y x x =--为开口方向向上，对称轴为32x =的二次函数 min 99254424y ∴=--=- 令2344x x --=-，解得：10x =，23x = 332m ∴≤≤即实数m 的取值范围为3,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦故选：C5．（2022·浙江台州·高一期末）已知函数()22f x ax x =+的定义域为区间[m ，n ]，其中,,a m n R ∈，若f （x ）的值域为[-4，4]，则n m -的取值范围是（ ）A ．[4，42]B ．[22，82]C ．[4，82]D ．[42，8]【解析】若0a =，()2f x x =，函数为增函数，[,]x m n ∈时，则()24,()24f m m f n n ==-==，所以2(2)4n m -=--=， 当0a >时，作图如下，为使n m -取最大，应使n 尽量大，m 尽量小，此时14a =， 由22()424()424f n am m f m an n =⎧+=⎧⇒⎨⎨=+=⎩⎩，即2240ax x +-=， 所以24,m n mn a a+=-=-，所以()22416482n m m n mn a a-=+-=+=82n m -≤ 当14a -<-时，即104a <<时，此时,m n 在对称轴同侧时n m -最小，由抛物线的对称性，不妨设,n m 都在对称轴右侧，则由22()24,()24f n an n f m am m =+==+=-， 解得24162416a an m -++-+-==416416141441414141422a a a a n m a aa a+--+--∴-===++-++-， 当且仅当1414a a +=- ,即0a =时取等号，但0a >，等号取不到，4n m ∴->，0a <时，同理，当14a =-时，max ()82n m -=14a >-时，()min 4n m ->， 综上，n m -的取值范围是[4,82]， 故选：C6．（2022·广东茂名·高一期末）已知函数2,02()34,23x x f x x x ⎧≤≤=⎨-<≤⎩，若存在实数1x ，2x （12x x <）满足12()()f x f x =，则21x x -的最小值为（ ） A ．712B ．22C ．23D ．1【解析】当0≤x ≤2时，0≤x 2≤4，当2<x ≤3时，2<3x －4≤5， 则[0，4]∩(2，5]=(2，4]，令12()()f x f x ==t ∈(2，4]， 则1x t 243t x +=， ∴2214143333t x x t tt -==， 32t ，即94t =时，21x x -有最小值712，故选：A.二、多选题7．（2022·新疆巴音郭楞·高一期末）定义在R 上的奇函数()f x 在(),0∞-上的解析式()()1f x x x =+，则()f x 在[)0,∞+上正确的结论是（ ）A ．()00f =B ．()10f =C ．最大值14D ．最小值14-【解析】由题可知，函数()f x 为定义在R 上的奇函数，则()()f x f x -=-， 已知()f x 在(),0∞-上的解析式()()1f x x x =+， 则当0x >时，0x -<，则()()()1f x x x f x -=--=-，所以当[)0,x ∈+∞时，()()2211124f x x x x x x ⎛⎫=-=-+=--+ ⎪⎝⎭，可知()00f =，()10f =，且最大值为14，无最小值，所以()f x 在[)0,∞+上正确的结论是ABC. 故选：ABC.8．（2022·贵州遵义·高一期末）设函数()21,21,ax x a f x x ax x a -<⎧=⎨-+≥⎩，()f x 存在最小值时，实数a 的值可能是（ ）A ．2B ．-1C ．0D ．1【解析】当x a ≥时，()()222211f x x ax x a a =-+=--+，所以当x a ≥时，()()2min 1f x f a a ==-+，若0a =，则()21,01,0x f x x x -<⎧=⎨+≥⎩，所以此时()min 1f x =-，即()f x 存在最小值， 若0a >，则当x a <时，()1f x ax =-，无最小值， 若0a <，则当x a <时，()1f x ax =-为减函数， 则要使()f x 存在最小值时，则22110a a a ⎧-+≤-⎨<⎩，解得1a ≤-，综上0a =或1a ≤-. 故选：BC.三、填空题9．（2022·广西南宁·高一期末）已知函数2()25,[1,5]f x x x x =-+∈-．则函数的最大值和最小值之积为______【解析】因为22()25(1)4f x x x x =-+=-+，所以当1x =时，min ()(1)4f x f ==，当5x =时，2max ()(5)(51)420f x f ==-+=，所以最大值和最小值之积为42080⨯=.故答案为：8010．（2022·广东汕头·高一期末）函数()()()2f x x a bx a =++是偶函数，且它的值域为(],2-∞，则2a b +=__________．【解析】()()()()22222f x x a bx a bx a ab x a =++=+++为偶函数，所以20a ab +=，即0a =或2b =-，当0a =时，()2f x bx =值域不符合(],2-∞，所以0a =不成立；当2b =-时，()2222f x x a =-+，若值域为(],2-∞，则21a =，所以21a b +=-.故答案为：1-.11．（2022·广东·华南师大附中高一期末）对x ∀∈R ，不等式2430mx x m ++->恒成立，则m 的取值范围是___________；若2430mx x m ++->在()1,1-上有解，则m 的取值范围是___________.【解析】（1）关于x 的不等式函数2430mx x m ++->对于任意实数x 恒成立，则()204430m m m >⎧⎨∆=--<⎩，解得m 的取值范围是()4,+∞.（2）若2430mx x m ++->在()1,1-上有解， 则2341x m x ->+在()1,1-上有解，易知当314x -<≤时23401xx -≥+， 当314x <<时23401x x -<+，此时记34t x =-， 则104t <<，()244253311624t g t t t t --==⎛⎫++++ ⎪⎝⎭，在10,4⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减，故()12g t >-， 综上可知，234112x x ->-+，故m 的取值范围是1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭.故答案为：()4,+∞；1,2⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭四、解答题12．（2022·河南安阳·高一期末（文））已知二次函数()2f x ax bx c =++，满足()02f =，()()121f x f x x +-=-.(1)求函数()f x 的解析式； (2)求()f x 在区间[]1,2-上的值域. 【解析】（1）解：由()02f =可得2c =，()()()()221112f x a x b x c ax a b x a b c +=++++=+++++，由()()121f x f x x +-=-得221ax a b x ++=-，所以221a a b =⎧⎨+=-⎩，解得12a b =⎧⎨=-⎩，所以()222f x x x =-+.（2）解：由（1）可得：()()222211f x x x x =-+=-+， 则()f x 的图象的对称轴方程为1x =，()11f =， 又因为()15f -=，()22f =，所以，()f x 在区间[]1,2-上的值域为[]1,5.13．（2022·广东潮州·高一期末）()2f x x bx c =++，不等式()0f x ≤的解集为[]1,3．(1)求实数b ，c 的值；(2)[]0,3x ∈时，求()f x 的值域．【解析】(1)解：由题意，1和3是方程20x bx c ++=的两根，所以1313b c +=-⎧⎨⨯=⎩，解得4,3b c =-=；(2)解：由（1）知，22()43(2)1f x x x x =-+=--，所以当[]0,2x ∈时，()f x 单调递减，当[]2,3x ∈时，()f x 单调递增， 所以min ()(2)1f x f ==-，max ()(0)3f x f ==， 所以()f x 的值域为[1,3]-.14．（2022·广东湛江·高一期末）已知函数()223f x x ax =++，[]4,6x ∈-．(1)当2a =-时，求()f x 的最值；(2)若()f x 在区间[]4,6-上是单调函数，求实数a 的取值范围． 【解析】（1）当2a =-时，()()224321f x x x x =-+=--， ∴()f x 在[]4,2-上单凋递减，在2,6上单调递增，∴()()min 21f x f ==-，()()()()2max 4444335f x f =-=--⨯-+=.（2）()()222233f x x ax x a a =++=++-，∴要使()f x 在[]4,6-上为单调函数，只需4a -≤-或6a -≥，解得4a ≥或6a ≤-． ∴实数a 的取值范围为(][),64,-∞-+∞．15．（2022·北京通州·高一期末）已知二次函数2()21f x ax ax =-+. (1)求()f x 的对称轴；(2)若(1)7f -=，求a 的值及()f x 的最值.【解析】(1)解：因为二次函数2()21f x ax ax =-+， 所以对称轴212ax a-=-=． (2)解：因为(1)7f -=，所以217a a ++=. 所以2a =.所以2()241f x x x =-+． 因为20a =>， 所以()f x 开口向上，又2()241f x x x =-+对称轴为1x =，所以最小值为(1)1f =-，无最大值. 16．（2022·陕西·长安一中高一期末）函数2()22f x x x =-- (1)当[2,2]x ∈-时，求函数()f x 的值域； (2)当[,1]x t t ∈+时，求函数()f x 的最小值．【解析】(1)解：由题意，函数()22()2213f x x x x =--=--，可得函数()f x 在[]2,1-上单调递减，在[]12，上单调递增，所以函数()f x 在区间[]22-,上的最大值为(2)6f -=，最小值为(1)3f -=-， 综上函数()f x 在上的值域为[]3,6-.(2)解：①当0t ≤时，函数在区间[],1t t +上单调递减，最小值为2(1)3f t t +=-； ②当01t <<时，函数在区间[],1t 上单调递减， 在区间[]1,+1t 上单调递增，最小值为(1)3f =-；③当1t ≥时，函数在区间[],1t t +上单调递增，最小值为2()22f t t t =--，综上可得：当0t ≤时，函数()f x 的最小值为23t -；当01t <<，函数()f x 的最小值为3-；当1t ≥时，函数()f x 的最小值为222t t --.17．（2022·福建泉州·高一期末）已知函数2()4(0)f x ax ax b a =-+>在[0,3]上的最大值为3，最小值为1-． (1)求()f x 的解析式；(2)若(1,)∃∈+∞x ，使得()f x mx <，求实数m 的取值范围． 【解析】（1）()f x 的开口向上，对称轴为2x =， 所以在区间[]0,3上有：()()()()min max 2,0f x f f x f ==，即481133a a b a b b -+=-=⎧⎧⇒⎨⎨==⎩⎩，所以()243f x x x =-+.（2）依题意(1,)∃∈+∞x ，使得()f x mx <，即2343,4x x mx m x x-+<>+-， 由于1x >，33424234x x x x+-≥⋅=， 当且仅当33x x x=⇒=. 所以234m >.18．（2022·吉林·梅河口市第五中学高一期末）已知函数()()220f x mx mx n m =-+<在区间[]0,3上的最大值为5，最小值为1．(1)求m ，n 的值；(2)若正实数a ，b 满足2na mb -=，求114a b+的最小值．【解析】(1)由()()220f x mx mx n m =-+<，可得其对称轴方程为212mx m-=-=，所以由题意有(1)25(3)961f m m n f m m n =-+=⎧⎨=-+=⎩，解得1,4m n =-=.(2)由（1）2na mb -=为42a b +=，则111111171171725()()()(2)14242424848b a b a a b a b a b a b a b +=++=++≥+⨯=+=， （当且仅当25a b ==时等号成立）. 所以114a b +的最小值为258.19．（2022·山东日照·高一期末）已知函数()223f x x ax =--.(1)若1a =，求不等式()0f x ≥的解集；(2)已知()f x 在[)3,+∞上单调递增，求a 的取值范围； (3)求()f x 在[]1,2-上的最小值.【解析】（1）当1a =时，函数()223f x x x =--，不等式()0f x ≥，即223(1)(3)0x x x x --=+-≥，解得1x ≤-或3x ≥， 即不等式()0f x ≥的解集为(,1][3,)-∞-+∞.（2）由函数()223f x x ax =--，可得()f x 的图象开口向上，且对称轴为x a =，要使得()f x 在[)3,+∞上单调递增，则满足3a ≤， 所以a 的取值范围为(,3]-∞.（3）由函数()223f x x ax =--，可得()f x 的图象开口向上，且对称轴为x a =，当1a <-时，函数()f x 在[]1,2-上单调递增，所以()f x 最小值为()122f a -=-； 当12a -≤≤时，函数()f x 在[]1,a -递减，在[],2a 上递增，所以()f x 最小值为()23f a a =--；当2a >时，函数()f x 在[]1,2-上单调递减，所以()f x 最小值为()214f a =-， 综上可得，()f x 在[]1,2-上的最小值为()2min22,13,1214,2a a f x a a a a -<-⎧⎪=---≤≤⎨⎪->⎩. 20．（2022·江苏苏州·高一期末）已知函数f （x ）＝x |x ﹣m |＋n . (1)当f （x ）为奇函数，求实数m 的值；(2)当m ＝1，n ＞1时，求函数y ＝f （x ）在[0，n ]上的最大值. 【解析】(1)因为f （x ）为奇函数，所以f （﹣0）＝﹣f （0）， 所以f （0）＝0，即n ＝0，所以f （x ）＝x |x ﹣m |， 又f （﹣1）＝﹣f （1），所以|1﹣m |＝|1＋m |，解得m ＝0，此时f （x ）＝x |x |，对∀x ∈R ，f （﹣x ）＝﹣x |x |＝﹣f （x ）， 所以f （x ）为奇函数,故m ＝0.(2)f （x ）＝x |x ﹣1|＋n ＝22,1,1x x n x x x n x ⎧-++⎨-+>⎩所以f （x ）在10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦和[1，n ]上单调递增，在1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，其中211(),()24f n f n n =+=，2111212()()()24f n f n n n n +--=--=，令214n n >+得，12n +>12n +>1()()2f n f >，2max ()f x n =.121n +<≤时1()()2f n f ≤，所以max 1()4f x n =+，因此y ＝f （x ）在[0，n ]上的最大值为2112,14212,n n n n ⎧++⎪⎪⎨+⎪⎪⎩. 21．（2022·天津市武清区杨村第一中学高一期末）已知函数()22f x x mx n =++的图象过点()1,1-，且满足()()23f f -=．(1)求函数()f x 的解析式：(2)求函数()f x 在[],2a a +上的最小值；(3)若0x 满足()00f x x =，则称0x 为函数()y f x =的不动点，函数()()g x f x tx t =-+有两个不相等且正的不动点，求t 的取值范围． 【解析】（1）∵()f x 的图象过点()1,1-， ∴21m n ++=-① 又()()23f f -=， ∴82183m n m n -+=++② 由①②解2m =-，1n =-，∴()2221f x x x =--；（2）()2213221222f x x x x ⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭，[],2x a a ∈+，当122a +≤，即32a ≤-时，函数()f x 在[],2a a +上单调递减，∴()()2min 2263f x f a a a ⎡⎤=+=++⎣⎦；当122a a <<+，即3122a -<<时，函数()f x 在1,2a ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减，在1,22a ⎡⎤+⎢⎥⎣⎦单调递增，∴()min1322f x f ⎛⎫⎡⎤==- ⎪⎣⎦⎝⎭； 当12a ≥时，函数()f x 在[],2a a +上单调递增， ∴()()2min 221f x f a a a ⎡⎤==--⎣⎦．综上，()2min23263,,2331,,2221221,2a a a f x a a a a ⎧++≤-⎪⎪⎪⎡⎤=--<<⎨⎣⎦⎪⎪--≥⎪⎩．（3）设()()g x f x tx t =-+有两个不相等的不动点1x 、2x ，且1>0x ，20x >，∴()g x x =，即方程()22310x t x t -++-=有两个不相等的正实根1x 、2x ．∴()()21212Δ3810,30,2102t t t x x t x x ⎧⎪=+-->⎪+⎪+=>⎨⎪-⎪=>⎪⎩，解得1t >． 22．（2022·安徽合肥·高一期末）已知函数()22f x x mx =--.(1)若0m >且()f x 的最小值为3-，求不等式()1f x <的解集； (2)若当21x ≤时，不等式()20f x x -<恒成立，求实数m 的取值范围. 【解析】（1）解：()f x 的图象是对称轴为2mx =，开口向上的抛物线，所以，()222min2232424m m mm f x f ⎛⎫==--=--=- ⎪⎝⎭，因为0m >，解得2m =，由()1f x <得2230x x --<，即()()310x x -+<，得13x ，因此，不等式()1f x <的解集为()1,3-.（2）解：由21x ≤得11x -≤≤，设函数()()()2222g x f x x x m x =-=-+-，因为函数()g x 的图象是开口向上的抛物线，要使当21x ≤时，不等式()20f x x -<恒成立，即()0g x <在[]1,1-上恒成立，则()()1010g g⎧<⎪⎨-<⎪⎩，可得122010m m ---<⎧⎨+<⎩，解得3<1m -<-. 23．（2022·贵州毕节·高一期末）已知函数2()2(0)f x x ax a =->． (1)当3a =时，解关于x 的不等式5()7f x -<<；(2)函数()y f x =在[],2t t +上的最大值为0，最小值是4-，求实数a 和t 的值．【解析】（1）当3a =时，不等式5()7f x -<<， 即为2567x x -<-<，即226756⎧-<⎪⎨-<-⎪⎩x x x x ，所以171,5或-<<⎧⎨<>⎩x x x ， 所以11x -<<或57x <<，所以原不等式的解集为(1,1)(5,7)-⋃． （2）(0)(2)0f f a ==，由题意0=t 或22t a +=，这时24a -≤-解得2a ≥， 若0=t ，则2t a +≤，所以()()2242f t f a +==-⇒=；若22t a +=，即22t a a =-≥， 所以()()422f t f a =-=-，则2a =，综上，0,2t a ==或2,2t a ==．24．（2022·贵州·赫章县教育研究室高一期末）已知函数()2623f x ax x b =+-+（,a b 为常数），在1x =时取得最大值2. （1）求()f x 的解析式； （2）求函数()f x 在3,2上的单调区间和最小值.【解析】（1）由题意知6126232a ab ⎧-=⎪⎨⎪+-+=⎩,∴32a b =-⎧⎨=⎩ , ∴ ()2361f x x x =-+-.（2）∵()()()22321312f x x x x =---=--+，∴当[]3,2x ∈-时，()f x 的单调增区间为[]3,1-，单调减区间为[]1,2，又()()32718146,2121211f f -=---=-=-+-=-， ∴ ()f x 最小值为46-.25．（2022·广东·化州市第三中学高一期末）已知函数()22f x x mx =-+．（1）若()f x 在区间(],1-∞上有最小值为1-，求实数m 的值；（2）若4m ≥时，对任意的12,1,12m x x ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦，总有()()21244mf x f x -≤-，求实数m 的取值范围．【解析】（1）可知()f x 的对称轴为2m，开口向上， 当12m ≤，即2m ≤时，()2min 2124m m f x f ⎛⎫==-=- ⎪⎝⎭， 解得23m =-23，∴23m =- 当12m>，即2m >时，()()min 131f x f m ==-=-， 解得4m =，∴4m =． 综上，23m =-4m =．（2）由题意得，对1,12m x ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦，()()2max min 44m f x f x -≤-． ∵1,122m m ⎡⎤∈+⎢⎥⎣⎦，11222m m m⎛⎫-≥+- ⎪⎝⎭，∴()2min224m m f x f ⎛⎫==- ⎪⎝⎭，()()max 13f x f m ==-．∴()()22max min1444m m f x f x m -=-+≤-， 解得5m ≥，∴5m ≥．26．（2022·黑龙江·鹤岗一中高一期末）已知二次函数()f x 满足()()12f x f x x +-=，且()01f =.(1)求函数()f x 在区间[]1,1-上的值域；(2)当x ∈R 时，函数y a =-与()3y f x x =-的图像没有公共点，求实数a 的取值范围.【解析】(1)解：设()()20f x ax bx c a =++≠､∴()1()22f x f x ax a b x +-=++=，∴220a a b =⎧⎨+=⎩，∴1a =，1b =-，又()01f =，∴1c =，∴()21f x x x =-+.∵对称轴为直线12x =，11x -≤≤，1324f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，()13f -=， ∴函数的值域3,34⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)解：由（1）可得：()2341y f x x x x =-=-+∵直线y a =-与函数()3y f x x =-的图像没有公共点∴()2min 41a x x -<-+， 当2x =时，()2min 41=3x x -+-∴3a -<-，∴3a >.27．（2022·陕西安康·高一期末）已知二次函数()[]21,1,2f x x ax x =++∈-．(1)当1a =时，求()f x 的最大值和最小值，并指出此时x 的取值； (2)求()f x 的最小值，并表示为关于a 的函数()H a ．【解析】(1)当1a =时，()21f x x x =++，对称轴为12x =-，开口向上，所以()f x 在11,2⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减，在1,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增，()2min111312224f x f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，()()2max 22217f x f ==++=.所以当12x =-时，()f x 的最小值为34，当2x =时()f x 的最大值为7.(2)()21f x x ax =++的对称轴为2a x =-，开口向上，当12a-≤-即2a ≥时，()21f x x ax =++在[]1,2-上单调递增， ()()()2min 1112f x f a a =-=--+=-，当122a -<-<即42a -<<时，()21f x x ax =++在1,2a ⎡⎤--⎢⎥⎣⎦上单调递减，在,22a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增，此时()22min 112224a a a a f x f a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-+⋅-+=- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，当22a-≥即4a ≤-时，()21f x x ax =++在[]1,2-上单调递减， ()()2min 222152f x f a a ==++=+，所以252,4()1,4242,2a a a H a a a a +≤-⎧⎪⎪=--<<⎨⎪-≥⎪⎩.28．（2022·北京平谷·高一期末）已知二次函数()()211f x ax a x =-++.(1)当对称轴为1x =-时， （i ）求实数a 的值；（ii ）求f （x ）在区间[]22-,上的值域. (2)解不等式()0f x ≥. 【解析】(1)解：（i ）由题得(1)(1)11,12,223a a a a a a a -++-==-∴+=-∴=-； （ii ）()212133f x x x =--+，对称轴为1x =-， 所以当[]2,2x ∈-时，max 124()(1)1333f x f =-=-++=.min 445()(2)1333f x f ==--+=-.所以f （x ）在区间[]22-,上的值域为54[,]33-. (2)解：()2110ax a x -++≥，当0a =时，10,1x x -+≥∴≤；当0a >时，121(1)(1)0,0,1ax x x x a--≥∴=>=， 当01a <<时，不等式的解集为1{|x x a≥或1}x ≤； 当1a =时，不等式的解集为R ；当1a >时，不等式的解集为{|1x x ≥或1}x a≤；当0a <时，121(1)(1)0,0,1ax x x x a--+≤∴=<=， 所以不等式的解集为1{|1}x x a≤≤. 综上，当0a =时，不等式的解集为{|1}x x ≤； 当01a <<时，不等式的解集为1{|x x a≥或1}x ≤； 当1a =时，不等式的解集为R ；当1a >时，不等式的解集为{|1x x ≥或1}x a≤；当0a <时， 不等式的解集为1{|1}x x a≤≤. 29．（2022·重庆·高一期末）已知函数()29f x x ax a =-+-，a R ∈．(1)若()f x 在[]0,1上的值域为[]4,6，求a 的值；(2)若关于x 的不等式()0f x <只有一个正整数解，求a 的取值范围． 【解析】(1)解：因为函数()29f x x ax a =-+-，a R ∈，对称轴2ax =，且()09f a =-，()1102f a =-，21924a f a a ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭，当02a<时，函数()f x 在0,1上单调递增，所以 ()()0416f f ⎧=⎪⎨=⎪⎩，即941026a a -=⎧⎨-=⎩，此时无解； 当>12a时，函数()f x 在0,1上单调递减，所以 ()()0614f f ⎧=⎪⎨=⎪⎩，即961024a a -=⎧⎨-=⎩，解得3a =； 当012a ≤≤，即02a ≤≤时，函数()f x 在2a x =取得最小值，所以42a f ⎛⎫= ⎪⎝⎭，即21944a a --+=，方程在02a ≤≤上无解， 综上得：3a =；(2)解：关于x 的不等式()0f x <只有一个正整数解，等价于2+9>+1x a x 只有一个正整数解，令()2+9+1x g x x =，则()()()2+91010+1+22+12102+1+1+1g x x x x x x x ==-≥⋅=，当且仅当10+1+1x x =，即101x =， ()2+9+1x g x x =在(101⎤-⎦，上递减，在)101,⎡+∞⎣递增， 而21013<，()21+9151+1g ==，()29g =，()2+913222+13g ==，()2+999133,5>>3+12233g ==，当a 13932⎛⎤∈ ⎥⎝⎦，不等式只有一个正整数解2x =，所以a 的取值范围为13932⎛⎤⎥⎝⎦，．30．（2022·河北秦皇岛·高一期末）已知函数()1f x x x=+，()21g x x ax a =-+-． (1)若()g x 的值域为[)0,∞+，求a 的值．(2)证明：对任意[]11,2x ∈，总存在[]21,3x ∈-，使得()()12f x g x =成立．【解析】(1)解：因为()g x 的值域为[)0,∞+，所以()()222414420a a a a a ∆=--=-+=-=，解得2a =．(2)证明：由题意，根据对勾函数的单调性可得()1111f x x x =+在[]1,2上单调递增，所以()152,2f x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦．设()21g x x ax a =-+-在[]1,3-上的值域为M ，当12a≤-，即2a -时，()g x 在[1,3]-上单调递增，因为max ()(3)8212g x g a =-=，min ()(1)24g x g a -==-，所以2,52M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦；当32a，即6a 时，()g x 在[1,3]-上单调递减，因为max ()(1)212g x g a -==，min ()(3) 824g x g a =--=，所以2,52M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦；当132a -<<，即26a -<<时，22min 11()1(2)(4,0]244a g x g a a a ⎛⎫==-+-=--∈- ⎪⎝⎭，max ()max{2, 82}[4,12)g x a a =-∈，所以52,2M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦；综上，52,2M ⎡⎤⊆⎢⎥⎣⎦恒成立，即()f x 在[1,2]上的值域是()g x 在[1,3]-上值域的子集恒成立，所以对任意1[1,2]x ∈总存在2[1,3]x ∈-，使得()()12f x g x =成立.31．（2022·内蒙古赤峰·高一期末）已知函数2()21f x ax x a =-+-（a 为实常数）． （1）若0a >，设()f x 在区间[1,2]的最小值为()g a ，求()g a 的表达式： （2）设()()f x h x x=，若函数()h x 在区间[1,2]上是增函数，求实数a 的取值范围． 【解析】（1）由于0a >，当[1,2]x ∈时，2211()212124f x ax x a a x a a a ⎛⎫=-+-=-+-- ⎪⎝⎭①若1012a <<，即12a >，则()f x 在[1,2]为增函数 ，()(1)32g a f a ==-； ②若1122a ≤≤，即1142a ≤≤时，11()2124g a f a a a ⎛⎫==-- ⎪⎝⎭；③若122a >，即104a <<时，()f x 在[1,2]上是减函数，()(2)63g a f a ==-； 综上可得163,04111()21,442132,2a a g a a a a a a ⎧-<<⎪⎪⎪=--≤≤⎨⎪⎪->⎪⎩； （2）21()1a h x ax x-=+-在区间[1,2]上任取1212x x ≤<≤， ()()()212121211221212111a a a h x h x ax ax x x a x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫----=+--+-=-- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭[]211212(21)x x ax x a x x -=--（*） ()h x 在[1,2]上是增函数 ()()210h x h x ∴->∴（*）可转化为12(21)0ax x a -->对任意12,[1,2]x x ∈且12x x <都成立，即1221ax x a >- ①当0a =时，上式显然成立 ②12210,a a x x a ->>，由1214x x <<得211a a-≤，解得01a <≤； ③12210,a a x x a-<<，由1214x x <<得，214a a -≥，得102a -≤<， 所以实数a 的取值范围是1,02⎡⎫-⎪⎢⎣⎭．。
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二次函数在闭区间上的最值
二次函数在闭区间[]p,q 上的最值是函数中最常见、最基本、最重要的一类问题.它不完全由顶点的纵坐标决定，需要根据抛物线的对称轴与区间[]p,q 的位置关系采用分类讨论的方式解决。
首先是弄清对称轴与区间的相互位置、进而利用图象，结合单调性求解。
若a>0时，观察二次函数的图像可以发现，当图像上的点离对称轴较近时，函数值较小；当图像上的点离对称轴较远时，函数值较大。
若a<0时，所得结论与上述结论相反。
结论：当0a >，f (x)在区间[]p,q 上的最大值为max f ，最小值为min f ，令区间中点01x (p q)2
=+。
（1）若b p 2a
-
<，则 min max f (p),f (q)f f ==； （2）若0b p x 2a ≤-≤，min max b f (),f (q)2f f a
=-=； （3）若0b x q 2a ≤-≤，则 min max b f (),f (p)2f f a
=-=； （4）若b q 2a
->，则 max min f (p),f (q)f f ==. 注意：1.若只要研究二次函数在区间[]p,q 上的最小值min f ， 则只需要讨论三种情形：
（1）若b p 2a
-
<，则 min f (p)f =；（在离对称轴近的端点处取得） （2）若b p q 2a ≤-≤，则min b f ()2f a
=-；（在顶点处取得） （3）若b q 2a ->，则 min f (q)f =.（在离对称轴近的端点处取得） 2.若只要研究二次函数在区间[]p,q 上的最大值max f ，则只需要讨论二种情形：（其中区间中点01
x (p q)2
=+） （1）若0b x 2a
-
≤，max f (q)f =；（在离对称轴远的端点处取得） （2）若0b <x 2a
-，则 max f (p)f =；（在离对称轴远的端点处取得） 同理，可以得到0a <时，f (x)在区间[]p,q 上的最值情况. 一. “轴定区间变”型
例1. 已知函数2()22f x x x =-+，若[]2x t t ∈+，时，求函数f （x ）的最值。
分析：由于对称轴是确定的，故只要根据对称轴x=1与区间[t ，t+2]的三种位置关系进行讨论，就容易求出
最值。
解：函数f （x ）图象的对称轴为直线x=1
（1）当21t +<，即1t <-时，22max min ()()22,()(2)22f x f t t t f x f t t t ==-+=+=++
（2）当
2122
t t t ++≤≤+，即2max 10()()22t f x f t t t -≤≤==-+时，，min ()(1)1f x f == （3）当212
t t t ++≤<，即01t <≤，2max min ()(2)22,()(1)1f x f t t t f x f =+=++== （4）当t>1时，22max min ()(2)22,()()22f x f t t t f x f t t t =+=++==-+
设函数最大值记为()g t ，最小值记为()t ϕ，则有2
222(0)()22(0)t t t g t t t t ⎧-+≤⎪=⎨++>⎪⎩，，，2222(1)()1(11)22(1)t t t t t t t t ϕ⎧++<-⎪=-≤≤⎨⎪-+>⎩，，， 注：先利用配方法确定抛物线的顶点坐标，然后对对称轴与区间的位置进行讨论，借助于二次函数的单调
性解题。
这是常用的基本方法之一。
二. “轴变区间定”型
例2 已知2f (x)x x 3a a =++-，若[]x 2,2∈-时，f (x)0≥恒成立，求a 的取值范围。
分析：本题的题意就是要求当[]x 2,2∈-时f (x)的最小值非负。
解：设f (x)的最小值为g()a ，∵2
22f (x)x x 3(x )30,24
a a a a a =++-=++--≥恒成立，∴只需g()0a ≥ ⑴当22a -<-，即4a >时，g()f (2)730a a =-=-≥，得73
a ≤，又0a >，故此时a 不存在； ⑵当[]2,22
a -∈-，即44a -≤≤时，2g()34a a a =--，得62a -≤≤， 又44a -≤≤，故42a -≤≤； ⑶当22
a ->，即4a <-时，g()f (2)70a a ==+≥，得7a ≥-，又4a <-，故74a -≤≤-。
综上所述，使f (x)0≥恒成立的a 的取值范围是a [7,2].∈-
三、逆向思维
例3已知二次函数2()(21)1f x ax a x =+-+在区间3,22⎡⎤-⎢⎥⎣⎦
上的最大值为3，求实数a 的值。
分析：这是一个逆向最值问题，若从求最值入手，需分0a >与0a <两大类五种情形讨论，过程繁琐不堪。
若注意到最大值总是在闭区间的端点或抛物线的顶点处取到，因此先计算这些点的函数值，再检验其真假，过程就简明多了。
解：（1）令21()32a f a --
=，得12a =-，此时抛物线开口向下，对称轴为2x =-，且32,22⎡⎤-∉-⎢⎥⎣⎦， 故12
- 不合题意； （2）令(2)3f =，得12
a =，此时抛物线开口向上，闭区间的右端点距离对称轴较远， 故12
a =符合题意； （3）若3()32f -=，得23
a =-，此时抛物线开口向下，闭区间的右端点距离对称轴较远， 故23
a =-符合题意。
综上，12a =或23
a =-。